專利名稱：智能電能表及其保密安全模塊驅(qū)動電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
智能電能表及其保密安全模塊驅(qū)動電路技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及智能電能表，具體涉及智能電能表及其保密安全模塊驅(qū)動電路。
技術(shù)背景[0002]智能電能表的ESAM模塊(嵌入式安全保密模塊)，實質(zhì)為DIP或者SOP芯片封裝的 CPU卡式芯片，用于智能電能表中做為錢包使用，存儲充值及消費金額，以及其他一些重要的參數(shù)，同時具有身份識別功能，與外部卡片進(jìn)行雙向身份認(rèn)證。隨著終端安全的日益被重視，目前被廣泛應(yīng)用于各種嵌入式終端實現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全存儲，數(shù)據(jù)的加解密，終端身份的識別與認(rèn)證，嵌入式軟件的版權(quán)保護(hù)，數(shù)字版權(quán)的管理等功能。[0003]ESAM模塊采用IS07816國際標(biāo)準(zhǔn)；支持異步半雙工字符串傳輸協(xié)議；工作電壓 2. 7V — 5. 5V ；時鐘頻率1— 5MHz，默認(rèn)值為3. 57MHz (9. 6kbps波特率)；支持休眠電源模式，最大電流為100uA。[0004]但是，現(xiàn)有的智能電能表ESAM模塊當(dāng)智能電能表中CPU對ESAM模塊進(jìn)行讀寫操作中，由于命令傳輸、格式、順序或干擾等問題容易造成ESAM模塊鎖死，不再正常響應(yīng)，必須將電能表停電再上電才能恢復(fù)工作。實用新型內(nèi)容[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是解決智能電能表中主控芯片對ESAM模塊進(jìn)行讀寫操作時，容易造成ESAM模塊鎖死，不再正常響應(yīng)的問題。[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是提供一種智能電能表的保密安全模塊驅(qū)動電路，用于驅(qū)動ESAM芯片，包括三極管，所述三極管的基極連接有第一電阻；發(fā)射極連接至由智能電能表提供的系統(tǒng)電源VDD，且通過第一電容接地；集電極通過第二電阻接所述ESAM芯片的VCC引腳。[0007]在上述驅(qū)動電路中，所述ESAM芯片的CLK引腳連接有第三電阻，且通過第二電容接地。[0008]在上述驅(qū)動電路中，所述ESAM芯片的VCC引腳通過第三電容接地。[0009]在上述驅(qū)動電路中，所述ESAM芯片的數(shù)據(jù)輸出引腳經(jīng)第四電阻連接至由智能電能表提供的系統(tǒng)電源VDD。[0010]本實用新型還提供了一種智能電能表，包括智能電能表主體和保密安全模塊，所述智能電能表主體內(nèi)設(shè)有主控制芯片，所述保密安全模塊插裝在所述智能電能表主體內(nèi)實現(xiàn)與所述主控芯片的數(shù)據(jù)通信，所述保密安全模塊包括ESAM芯片和驅(qū)動電路，所述驅(qū)動電路包括三極管，所述三極管的基極通過第一電阻連接所述主控芯片的ESAM芯片冷復(fù)位信號輸出端口 ；所述三極管的發(fā)射極連接至由智能電能表提供的系統(tǒng)電源VDD，且通過第一電容接地；所述三極管的集電極通過第二電阻接所述ESAM芯片的VCC引腳。[0011 ] 在上述智能電能表中，所述ESAM芯片的RST弓丨腳連接所述主控芯片的復(fù)位信號輸出端口。[0012]在上述智能電能表中，所述ESAM芯片的CLK弓丨腳通過第三電阻連接所述主控芯片的時鐘信號輸出端口，且通過第二電容接地。[0013]在上述智能電能表中，所述ESAM芯片的VCC引腳通過第三電容接地。[0014]在上述智能電能表中，所述ESAM芯片的數(shù)據(jù)輸出引腳經(jīng)第四電阻連接至由智能電能表提供的系統(tǒng)電源VDD。[0015]本實用新型，通過三極管能夠使ESAM模塊默認(rèn)處于接收狀態(tài)，符合異步半雙工字符串傳輸協(xié)議的要求，避免雙方同時發(fā)送造成沖突；并且當(dāng)ESAM模塊在惡劣環(huán)境中受到干擾后復(fù)位無效的情況下，能斷電后重新上電激活ESAM安全模塊，使之繼續(xù)正常工作，確保能夠按照國家電網(wǎng)智能電能表信息交換安全認(rèn)證規(guī)范的規(guī)定，通過ESAM安全模塊進(jìn)行安全認(rèn)證，數(shù)據(jù)加解密處理以確保電能表數(shù)據(jù)的安全性和完整性。


[0016]圖1為本實用新型提供的智能電能表電路原理圖。
具體實施方式
[0017]本實用新型提供一種智能電能表及其保密安全模塊驅(qū)動電路，
以下結(jié)合附圖對本實用新型作出詳細(xì)的說明。[0018]如圖1所示，本實用新型提供的智能電能表的保密安全模塊驅(qū)動電路，用于驅(qū)動 ESAM芯片U7，包括三極管Tl，其基極連接有第一電阻Rl，發(fā)射極連接至由智能電能表提供的系統(tǒng)電源VDD，且通過第一電容Cl接地，集電極通過第二電阻R2接ESAM芯片U7的VCC 引腳；ESAM芯片U7的CLK引腳連接有第三電阻R3，且通過第二電容C2接地；ESAM芯片U7 的VCC引腳通過第三電容C3接地；ESAM芯片U7的數(shù)據(jù)輸出引腳I/O經(jīng)第四電阻R4連接至由智能電能表提供的系統(tǒng)電源VDD。[0019]再參見圖1，本實用新型提供的智能電能表包括智能電能表主體和保密安全模塊， 智能電能表主體內(nèi)設(shè)有主控制芯片U8，保密安全模塊插裝在智能電能表主體內(nèi)實現(xiàn)與主控芯片U8的數(shù)據(jù)通信。[0020]保密安全模塊包括ESAM芯片U7和驅(qū)動電路，驅(qū)動電路包括三極管Tl，三極管Tl 的基極通過第一電阻Rl連接主控芯片U8的ESAM芯片冷復(fù)位信號輸出端口 ；三極管Tl的發(fā)射極連接至由智能電能表提供的系統(tǒng)電源VDD，且通過第一電容Cl接地；三極管Tl的集電極通過第二電阻R2接ESAM芯片U7的VCC引腳。主控芯片U8通過控制ESAM芯片冷復(fù)位信號ESAMP0WER的電平高低來控制三極管Tl的導(dǎo)通和斷開，當(dāng)三極管Tl導(dǎo)通時，系統(tǒng)電源VDD對ESAM芯片供電；當(dāng)三極管Tl斷開時，電源VDD停止對ESAM芯片供電，從而實現(xiàn)了對ESAM芯片的冷復(fù)位。[0021]ESAM芯片U7的RST引腳連接至主控芯片U8的復(fù)位信號SAMRST輸出端口，主控芯片U8直接對ESAM芯片U7進(jìn)行復(fù)位操作控制，實現(xiàn)對ESAM芯片的熱復(fù)位。[0022]ESAM芯片U7的數(shù)據(jù)輸出引腳I/O經(jīng)第四電阻R4連接至由智能電能表提供的系統(tǒng)電源VDD，通過第四電阻R4弱上拉至系統(tǒng)電源VDD，使得ESAM芯片U7的I/O 口在這種弱上拉狀態(tài)下既不影響正常數(shù)據(jù)信號傳輸，又默認(rèn)處于接收狀態(tài)下，符合異步半雙工字符串傳輸協(xié)議的要求。[0023]ESAM芯片U7的CLK引腳通過第三電阻R3連接主控芯片U8的時鐘信號MCUCLK輸出端口，且通過第二電容C2接地。ESAM芯片U7的VCC引腳通過第三電容C3接地。第一電容Cl可以濾除三極管Tl導(dǎo)通時產(chǎn)生的高頻雜波，確保加到ESAM芯片VCC引腳的供電穩(wěn)定。 第二電容C2可以濾除時鐘信號MCUCLK上的高頻雜波，使時鐘信號更穩(wěn)定；第一電阻R1、第二電阻R2和第三電阻R3用于防止輸入電流過大，保護(hù)三極管Tl和ESAM芯片U7。[0024]同現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下優(yōu)點[0025](1)能使ESAM模塊默認(rèn)處于接收狀態(tài)，符合異步半雙工字符串傳輸協(xié)議的要求， 避免雙方同時發(fā)送造成沖突；[0026](2)能提供更穩(wěn)定無雜波的時鐘信號，降低數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼`碼率；[0027](3)當(dāng)芯片在惡劣環(huán)境中受到干擾后復(fù)位無效的情況下，能斷電后重新上電激活 ESAM安全模塊，使之繼續(xù)正常工作；確保能夠按照國家電網(wǎng)智能電能表信息交換安全認(rèn)證規(guī)范的規(guī)定，通過ESAM安全模塊進(jìn)行安全認(rèn)證，數(shù)據(jù)加解密處理以確保電能表數(shù)據(jù)的安全性和完整性。[0028]本實用新型不局限于上述最佳實施方式，任何人應(yīng)該得知在本實用新型的啟示下作出的結(jié)構(gòu)變化，凡是與本實用新型具有相同或相近的技術(shù)方案，均落入本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.智能電能表的保密安全模塊驅(qū)動電路，用于驅(qū)動ESAM芯片，其特征在于，包括三極管，所述三極管的基極連接有第一電阻；發(fā)射極連接至由智能電能表提供的系統(tǒng)電源VDD， 且通過第一電容接地；集電極通過第二電阻接所述ESAM芯片的VCC引腳。
2.如權(quán)利要求1所述的智能電能表的保密安全模塊驅(qū)動電路，其特征在于，所述ESAM 芯片的CLK弓丨腳連接有第三電阻，且通過第二電容接地。
3.如權(quán)利要求1所述的智能電能表的保密安全模塊驅(qū)動電路，其特征在于，所述ESAM 芯片的VCC引腳通過第三電容接地。
4.如權(quán)利要求1所述的智能電能表的保密安全模塊驅(qū)動電路，其特征在于，所述ESAM 芯片的數(shù)據(jù)輸出引腳經(jīng)第四電阻連接至由智能電能表提供的系統(tǒng)電源VDD。
5.智能電能表，包括智能電能表主體和保密安全模塊，所述智能電能表主體內(nèi)設(shè)有主控制芯片，所述保密安全模塊插裝在所述智能電能表主體內(nèi)實現(xiàn)與所述主控芯片的數(shù)據(jù)通信，其特征在于，所述保密安全模塊包括ESAM芯片和驅(qū)動電路，所述驅(qū)動電路包括三極管， 所述三極管的基極通過第一電阻連接所述主控芯片的ESAM芯片冷復(fù)位信號輸出端口 ；所述三極管的發(fā)射極連接由智能電能表提供的系統(tǒng)電源VDD，且通過第一電容接地；所述三極管的集電極通過第二電阻接所述ESAM芯片的VCC引腳。
6.如權(quán)利要求5所述的智能電能表，其特征在于，所述ESAM芯片的RST引腳連接所述主控芯片的復(fù)位信號輸出端口。
7.如權(quán)利要求5所述的智能電能表，其特征在于，所述ESAM芯片的CLK引腳通過第三電阻連接所述主控芯片的時鐘信號輸出端口，且通過第二電容接地。
8.如權(quán)利要求5所述的智能電能表，其特征在于，所述ESAM芯片的VCC引腳通過第三電容接地。
9.如權(quán)利要求5所述的智能電能表，其特征在于，所述ESAM芯片的數(shù)據(jù)輸出引腳經(jīng)第四電阻連接至由智能電能表提供的系統(tǒng)電源VDD。
專利摘要本實用新型公開了一種智能電能表及其保密安全模塊驅(qū)動電路，所述驅(qū)動電路用于驅(qū)動ESAM芯片，包括三極管，所述三極管的基極連接有第一電阻；發(fā)射極連接至由智能電能表提供的系統(tǒng)電源VDD，且通過第一電容接地；集電極通過第二電阻接所述ESAM芯片的VCC引腳。本實用新型通過三極管能夠使ESAM模塊默認(rèn)處于接收狀態(tài)，符合異步半雙工字符串傳輸協(xié)議的要求，避免雙方同時發(fā)送造成沖突；并且當(dāng)ESAM模塊在惡劣環(huán)境中受到干擾后復(fù)位無效的情況下, 能斷電后重新上電激活ESAM安全模塊，使之繼續(xù)正常工作，確保能夠按照國家電網(wǎng)智能電能表信息交換安全認(rèn)證規(guī)范的規(guī)定，確保電能表數(shù)據(jù)的安全性和完整性。
文檔編號G01R15/00GK202275104SQ20112041805
公開日2012年6月13日 申請日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月28日
發(fā)明者劉金剛, 徐健, 雷雨 申請人:武漢阿迪克電子有限公司