專利名稱：一種無線電能抄表器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及通信和工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域，尤其涉及到電力現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)控儀表。
背景技術(shù)：
目前的電能抄表器多為有線設(shè)備，能耗計(jì)量收費(fèi)工作大多采用逐月或隔月入戶驗(yàn)表收費(fèi)的方式，不僅耗費(fèi)大量的人力，而且對(duì)居民生活也是一種干擾。并且在一些復(fù)雜多變的工作環(huán)境，如有輻射或有害氣體的等環(huán)境，人現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集是相當(dāng)危險(xiǎn)和不便的。這時(shí)采用無線電能抄表器的藍(lán)牙無線通信技術(shù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)電力消耗數(shù)據(jù)進(jìn)行采集具有性能穩(wěn)定， 傳輸方便快捷，移動(dòng)性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供低成本、低功耗、對(duì)人體危害小、采用調(diào)頻技術(shù)、抗干擾強(qiáng)的無線電能抄表器。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種無線電能抄表器，其特征在于該無線電能抄表器包括信號(hào)采集器和藍(lán)牙手持器兩個(gè)部分，其中所述信號(hào)采集器包括電壓采集模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、微處理器I、電源I、LED 顯示模塊、藍(lán)牙模塊I、按鍵I、時(shí)鐘I、復(fù)位I ；所述電壓采集模塊的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接；A/D轉(zhuǎn)換模塊、電源I、LED顯示模塊、按鍵I、時(shí)鐘I、復(fù)位I分別接到微處理器I ；所述藍(lán)牙手持器包括藍(lán)牙模塊II、電源II、LCD顯示模塊、按鍵II、存儲(chǔ)模塊、微處理器 II、時(shí)鐘II、復(fù)位II ；電源II、IXD顯示模塊、按鍵II、存儲(chǔ)模塊、時(shí)鐘II、復(fù)位II分別接到微處理器II。藍(lán)牙模塊I、藍(lán)牙模塊II采用異步串口通信方式與微處理器I、微處理器II的串口相接；信號(hào)采集器和藍(lán)牙手持器通過藍(lán)牙模塊I與藍(lán)牙模塊II進(jìn)行通信協(xié)議識(shí)別配對(duì)后實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳輸。所述微處理器I外接了以備日后使用的485接口和實(shí)現(xiàn)在線編程以及芯片測(cè)試的 JTAG接口 I，所述微處理器II外接了與JTAG接口 I相同功能的JTAG接口 II。電壓采集模塊采集的電壓信號(hào)，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換模塊處理后輸入微處理器進(jìn)行處理，微處理器將處理好的數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送給藍(lán)牙模塊，在藍(lán)牙模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸之前，需要主端(信號(hào)采集器)對(duì)從端(藍(lán)牙手持器)設(shè)備進(jìn)行搜索配對(duì)，形成鏈接的通路，之后便可以將得到的數(shù)據(jù)傳給藍(lán)牙手持器的藍(lán)牙模塊，使得控制終端得到用戶電表數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)并且在IXD顯示模塊上顯示此用戶的電表情況。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是(1)通信方式靈活，抗干擾能力強(qiáng)，安全可靠；(2)適應(yīng)性強(qiáng) .可用于便攜式設(shè)備的近距離通信；(3)適合大量數(shù)據(jù)的采集與測(cè)控，可應(yīng)用于電力系統(tǒng)性能參數(shù)的無線測(cè)量、保護(hù)、自動(dòng)控制以及電站綜合自動(dòng)化等方面。

圖1為無線電能抄表器結(jié)構(gòu)原理圖；圖2為信號(hào)采集器軟件流程圖；圖3為藍(lán)牙手持器軟件流程圖；圖4為信號(hào)采集串口數(shù)據(jù)狀態(tài)流程圖；圖中1-信號(hào)采集器；2-藍(lán)牙手持器；3-包括電壓采集模塊；4 -A/D轉(zhuǎn)換模塊； 5-電源I ；6- LED顯示模塊；7-藍(lán)牙模塊I ；8-微處理器I ；9-按鍵I ； 10-時(shí)鐘I ;11_復(fù)位I;12-藍(lán)牙模塊II ；13-電源II ； 14- IXD顯示模塊；15-按鍵II ； 16-存儲(chǔ)模塊；17-復(fù)位 II ； 18-時(shí)鐘 II ； 19-微處理器II ；20-485 接口 ；21-JTAG 接口 I ；22- JTAG 接口 II。
具體實(shí)施方式
參見圖1，本實(shí)用新型包括信號(hào)采集器1和藍(lán)牙手持器2兩個(gè)部分，其中所述信號(hào)采集器1包括電壓采集模塊3、A/D轉(zhuǎn)換模塊4、微處理器I 8、電源I 5、 LED顯示模塊6、藍(lán)牙模塊I 7、按鍵I 9、時(shí)鐘I 10、復(fù)位I 11 ；所述電壓采集模塊3的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換模塊4的輸入端連接；A/D轉(zhuǎn)換模塊4、電源I 5、LED顯示模塊6、按鍵I 9、 時(shí)鐘I 10、復(fù)位I 11分別接到微處理器I 8;所述藍(lán)牙手持器2包括藍(lán)牙模塊II 12、電源 II 13、IXD顯示模塊14、按鍵II 15、存儲(chǔ)模塊16、微處理器II 19、時(shí)鐘II 18、復(fù)位II 17 ；電 Mil 13、IXD顯示模塊14、按鍵II 15、存儲(chǔ)模塊16、時(shí)鐘II 18、復(fù)位II 17分別接到微處理器 II 19。所述藍(lán)牙模塊I 7、藍(lán)牙模塊II 12采用異步串口通信方式與微處理器I 8、微處理器II 19的串口相接；所述微處理器I 8外接了以備日后使用的485接口 20和實(shí)現(xiàn)在線編程以及芯片測(cè)試的JTAG接口 I 21，所述微處理器II 19外接了與JTAG接口 I 21相同功能的 JTAG 接口 II 22。所述電壓采集模塊3 (采用LM1117-5V)采集的電壓信號(hào)，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換模塊4 (采用AD0809)處理后輸入微處理器1 8進(jìn)行處理，微處理器1 8將處理好的數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送給藍(lán)牙模塊1 7，在藍(lán)牙模塊1 7進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸之前，需要主端(信號(hào)采集器1)對(duì)從端(藍(lán)牙手持器2)設(shè)備進(jìn)行搜索配對(duì)，形成鏈接的通路，之后便可以將得到的數(shù)據(jù)傳給藍(lán)牙手持器2的藍(lán)牙模塊II 12，使得控制終端得到用戶電表數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)并且在LCD顯示模塊14上顯示此用戶的電表情況。其中微處理器18和微處理器II 19采用ATMEL公司的8位系列最高配置的一款單片機(jī)ATMG644，藍(lán)牙模塊I 7和藍(lán)牙模塊II 12都采用GC02_dip，復(fù)位I 11 和復(fù)位II 17都采用RC復(fù)位電路，JTAG接口 I 21和JTAG接口 II 22都采用WIGGLER 430 JATG芯片，存儲(chǔ)模塊16采用CY62256L-70SNC芯片擴(kuò)展存儲(chǔ)量，采用4M晶振實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘II 18 和時(shí)鐘I 10模塊。參見圖2，信號(hào)采集器的軟件部分主要包括了 AD轉(zhuǎn)換的程序，串口驅(qū)動(dòng)的程序，以及按鍵和LED顯示的程序的編寫。程序從主程序開始執(zhí)行，首先初始化微處理器I 8的I/O 口，AD中斷，串口中斷以及定時(shí)器中斷，使能總中斷。然后，判斷定時(shí)器中斷是否到來，如果是則對(duì)按鍵進(jìn)行判斷，看是否有按鍵按下，并且判斷是哪個(gè)按鍵按下然后執(zhí)行相應(yīng)的指令。 如果定時(shí)器中斷未到來，則判定AD中斷是否到來；AD中斷到來則將AD的數(shù)值進(jìn)行獲取并賦值，此值為所采集的數(shù)據(jù)；AD中斷未到來則執(zhí)行LED顯示程序。
4[0020]參見圖3，藍(lán)牙手持器2主要通過按鍵操作進(jìn)行密碼的登錄，然后密碼登錄完成后可以進(jìn)行密碼修改以及用戶信息顯示，然后如果有信號(hào)采集器1發(fā)送來的信號(hào)，界面即可登錄到我們的通道采集的界面，這里進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示。其中包括了串口驅(qū)動(dòng)程序，按鍵、液晶顯示、I/O 口、存儲(chǔ)器等程序編寫。參見圖4，為了協(xié)同藍(lán)牙手持器2和信號(hào)采集器1之間的通信，規(guī)定了一組軟件協(xié)議來實(shí)現(xiàn)命令的識(shí)別，其整個(gè)操作的過程是首先在藍(lán)牙模塊I 7接通之前，信號(hào)采集器1 一直發(fā)送信標(biāo)去尋找它要找尋配對(duì)的設(shè)備(藍(lán)牙手持器幻，在藍(lán)牙形成通路之前，藍(lán)牙手持器2不能接收到信號(hào)，無法反饋回信號(hào)采集器1信息，那么信號(hào)采集器1 一直發(fā)送的信標(biāo)，直到兩塊藍(lán)牙模塊識(shí)別進(jìn)行配對(duì)完成，然后返回響應(yīng)，接下來就能對(duì)數(shù)據(jù)位進(jìn)行發(fā)送。
權(quán)利要求1.一種無線電能抄表器，其特征在于該無線電能抄表器包括信號(hào)采集器(1)和藍(lán)牙手持器(2)兩個(gè)部分，其中所述信號(hào)采集器(1)包括電壓采集模塊(3)、A/D轉(zhuǎn)換模塊(4)、微處理器I (8)、電源 I (5)、LED顯示模塊(6)、藍(lán)牙模塊I (7)、按鍵I (9)、時(shí)鐘I (10)、復(fù)位I (11);所述電壓采集模塊(3)的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換模塊(4)的輸入端連接；A/D轉(zhuǎn)換模塊(4)、電源I (5)、 LED顯示模塊(6)、按鍵I (9)、時(shí)鐘I (10)、復(fù)位I (11)分別接到微處理器I (8)；所述藍(lán)牙手持器(2)包括藍(lán)牙模塊II (12)、電源II (13)、IXD顯示模塊(14)、按鍵II (15)、存儲(chǔ)模塊(16)、微處理器II (19)、時(shí)鐘II (18)、復(fù)位II (17)；電源II (13)、LCD顯示模塊(14)、按鍵II (15)、存儲(chǔ)模塊(16)、時(shí)鐘II (18)、復(fù)位II (17)分別接到微處理器II (19)； 藍(lán)牙模塊I (7)、藍(lán)牙模塊II (12)采用異步串口通信方式分別與微處理器I (8)、微處理器II (19)的串口相接；信號(hào)采集器(1)和藍(lán)牙手持器(2)通過藍(lán)牙模塊I (7)與藍(lán)牙模塊II (12)進(jìn)行通信協(xié)議識(shí)別配對(duì)后實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳輸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線電能抄表器，其特征在于所述微處理器I(8)外接了以備日后使用的485接口(20)和實(shí)現(xiàn)在線編程以及芯片測(cè)試的JTAG接口 I (21)，所述微處理器11(19)外接T與JTAG接口 I (21)相同功能的JTAG接口 II (22)。
專利摘要一種無線電能抄表器包括信號(hào)采集器和藍(lán)牙手持器兩個(gè)部分。信號(hào)采集器和藍(lán)牙手持器分別都包括微處理器、電源、藍(lán)牙模塊、按鍵、JTAG接口、時(shí)鐘、復(fù)位；此外信號(hào)采集器還包括電壓采集模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、LED顯示模塊、485接口，藍(lán)牙手持器還包括LCD顯示模塊、存儲(chǔ)模塊。微處理器作為中央控制器，控制藍(lán)牙模塊對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送和接收。采用無線電能抄表器的藍(lán)牙無線通信技術(shù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)電力消耗數(shù)據(jù)進(jìn)行采集具有性能穩(wěn)定，傳輸方便快捷，移動(dòng)性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。為電力部門提供了一種低成本、低功耗、對(duì)人體危害小、采用調(diào)頻技術(shù)、抗干擾強(qiáng)的無線電能抄表器。
文檔編號(hào)G08C17/02GK202033893SQ20112015758
公開日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2011年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月18日
發(fā)明者吳焱岷, 童世華, 胡云冰, 龔小勇 申請(qǐng)人:重慶電子工程職業(yè)學(xué)院