一種基于手機的現(xiàn)場電表及電力終端維護的裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種基于手機的現(xiàn)場電表及電力終端維護的裝置，包括RS485通信模塊和調(diào)制紅外通信模塊，所述RS485通信模塊和調(diào)制紅外通信模塊分別通過一與門電路與串口-USB通信轉(zhuǎn)換電路連接，該裝置簡化了電路結(jié)構(gòu)，將現(xiàn)有的利用掌上電腦對智能電表和電力終端進行抄讀和參數(shù)設(shè)置改為可以利用手機對智能電表和電力終端進行抄讀和參數(shù)設(shè)置，大大降低了成本，同時也大大降低了維護人員的操作難度，從而提高工作效率。
【專利說明】—種基于手機的現(xiàn)場電表及電力終端維護的裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種智能電表和電力終端維護領(lǐng)域，特別是基于手機的現(xiàn)場電表及電力終端維護的裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著國家電網(wǎng)智能電表和電力終端的應(yīng)用越來越廣泛，從而現(xiàn)場的智能電表和電力終端的維護也越來越多，現(xiàn)有的智能電表和電力終端的維護大多采用掌上電腦，通過紅外線及RS485等通信方式，實現(xiàn)對智能電表和電力終端的抄讀和參數(shù)設(shè)置，但是利用掌上電腦進行智能電表和電力終端的維護成本較高，且目前利用掌上電腦進行智能電表和電力終端的維護的操作難度較高，從而降低了工作效率，不利于智能電表領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)展。
實用新型內(nèi)容
[0003]有鑒于此，本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種低成本的、使用方便的、并使得配套軟件維護升級簡單，容易滿足各類用戶需求的基于手機的現(xiàn)場電表及電力終端維護的裝置。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供的技術(shù)方案是:一種基于手機的現(xiàn)場電表及電力終端維護的裝置，包括RS485通信模塊和調(diào)制紅外通信模塊，所述RS485通信模塊和調(diào)制紅外通信模塊分別通過一與門電路與串口 -USB通信轉(zhuǎn)換電路連接。
[0005]通過串口 -USB通信轉(zhuǎn)換電路實現(xiàn)將手機的USB接口信號轉(zhuǎn)成串口信號，并通過串口通信轉(zhuǎn)成調(diào)制紅外信號和RS485信號與智能電表進行信息傳送與接收，實現(xiàn)通過智能終端對智能電表的抄讀和設(shè)置。
[0006]所述與門電路包括兩二極管D1、D2與一上拉電阻R3，所述二極管D1、D2的陽極相連后與上拉電阻R3的一端連接于串口 -USB通信轉(zhuǎn)換電路的接收端，所述二極管Dl的陰極與RS485通信模塊發(fā)送端連接，所述二極管D2的陰極與調(diào)制紅外通信模塊的發(fā)送端連接。
[0007]所述的串口 -USB通信轉(zhuǎn)換電路包括將手機提供的電壓進行轉(zhuǎn)換并穩(wěn)壓的電源電路。
[0008]所述串口 -USB通信轉(zhuǎn)換電路通過USB轉(zhuǎn)串口芯片Ul將手機的USB接口信號轉(zhuǎn)換為串口信號。
[0009]所述的USB轉(zhuǎn)串口芯片Ul與手機USB接口間通過USB接口電路連接。
[0010]所述RS485通信模塊包括一反相器U2，還包括將來自串口 -USB通信轉(zhuǎn)換電路的信號通過所述反相器U2后進行處理的控制芯片U3，所述反相器輸入端與控制芯片U3的發(fā)送數(shù)據(jù)輸入端DI連接，反相器U2的輸出端同時與控制芯片U3的接收使能端RE和發(fā)送使能端DE連接，所述控制芯片U3的電壓端A、B之間并聯(lián)一雙向穩(wěn)壓二極管VI，其中電壓端A連接一上拉電阻R4，電壓端B連接一下拉電阻R5。
[0011]所述的調(diào)制紅外通信模塊包括提供一穩(wěn)定頻率的調(diào)制信號的紅外調(diào)制頻率信號電路、調(diào)制紅外發(fā)送電路和調(diào)制紅外通信接收電路，所述紅外調(diào)制頻率信號電路通過一電阻Rll與調(diào)制紅外發(fā)送電路連接。
[0012]所述調(diào)制紅外通信接收電路所述調(diào)制紅外通信接收電路包括一紅外接收器，接收來自調(diào)制紅外發(fā)送電路的穩(wěn)定頻率的調(diào)制信號，所述紅外接收器的電源端和地端之間并聯(lián)了兩個電容C8和C9，所述并聯(lián)的電容C8和C9的一端通過一電阻R6連接電源，另一端接地。
[0013]所述紅外調(diào)制頻率信號電路包括一振蕩電路芯片U4，所述振蕩電路芯片U4的高觸發(fā)端TH、低觸發(fā)端TL連接后分別連接一二極管D3的陽極和另一二極管D4的陰極，同時通過一電容接地，所述二極管D3的陰極通過電阻R7和R9連接電源，二極管D4的陽極通過電阻R9連接電源，同時連接于振蕩電路芯片U4的放電端DIS，振蕩電路芯片U4的電壓控制端CV通過一電容C12接地，振蕩頻率輸出端OUT連接調(diào)制紅外發(fā)送電路。
[0014]所述調(diào)制紅外發(fā)送電路包括兩個三級管Ql和Q2及一紅外發(fā)射管D5，所述三極管Q2的基極接USB轉(zhuǎn)串口芯片Ul的發(fā)送端，集電極與三極管Ql的發(fā)射極連接，其發(fā)射極和基極之間連接一電阻R12，同時三極管Q2的發(fā)射極連接電源；所述三極管Ql的集電極依次連接紅外發(fā)射管D5、限流電阻R13到地，基極接入調(diào)制頻率信號。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下優(yōu)點:
[0016]本實用新型提供一種基于手機的現(xiàn)場電表及電力終端維護的裝置，通過RS485通信模塊和調(diào)制紅外通信模塊分別與串口 -USB通信轉(zhuǎn)換電路連接的結(jié)構(gòu)，簡化了電路結(jié)構(gòu)，將現(xiàn)有的利用掌上電腦對智能電表和電力終端進行抄讀和參數(shù)設(shè)置改為利用手機對智能電表和電力終端進行抄讀和參數(shù)設(shè)置，大大降低了成本，同時也大大降低了維護人員的操作難度，從而提高工作效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實用新型串口 -USB通信轉(zhuǎn)換電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為本實用新型與門電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4為本實用新型RS485通信模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5為本實用新型紅外調(diào)制頻率信號電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6為本實用新型調(diào)制紅外發(fā)送電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖7為本實用新型調(diào)制紅外通信接收電路結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0024]為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，下面將結(jié)合附圖以及實施例對本實用新型進行進一步詳細描述。
實施例
[0025]如圖1所示，一種基于手機的現(xiàn)場電表及電力終端維護的裝置，包括RS485通信模塊、調(diào)制紅外通信模塊和串口 -USB通信轉(zhuǎn)換電路，所述RS485通信模塊和調(diào)制紅外通信模塊分別通過一與門電路與串口 -USB通信轉(zhuǎn)換電路連接。
[0026]通過串口 -USB通信轉(zhuǎn)換電路實現(xiàn)將手機的USB接口轉(zhuǎn)成串口，并通過串口通信轉(zhuǎn)成調(diào)制紅外信號和RS485信號與智能電表進行信息傳送與接收，實現(xiàn)通過智能終端對智能電表的抄讀和設(shè)置。
[0027]如圖3所示，所述與門電路包括兩二極管D1、D2與一上拉電阻R3，所述二極管Dl、D2的陽極相連后與上拉電阻R3的一端連接于串口 -USB通信轉(zhuǎn)換電路的接收端，所述二極管Dl的陰極與RS485通信模塊發(fā)送端連接，所述二極管D2的陰極與調(diào)制紅外通信模塊的發(fā)送端連接。
[0028]如圖2所示，所述的串口 -USB通信轉(zhuǎn)換電路包括將手機提供的電壓進行轉(zhuǎn)換并穩(wěn)壓的電源電路，該電源電路設(shè)置了將手機提供的電壓穩(wěn)壓到3.3V的芯片UD1，產(chǎn)生的電壓為RS485通信模塊、調(diào)制紅外通信模塊和串口 -USB通信轉(zhuǎn)換電路提供所需電壓。所述串口 -USB通信轉(zhuǎn)換電路通過USB轉(zhuǎn)串口芯片F(xiàn)T31ID將手機的USB接口轉(zhuǎn)為串口，此芯片使用非常方便支持USB 0TG，免裝驅(qū)動，使得應(yīng)用軟件簡單高自動化，降低了對維護人員的要求。
[0029]其中，F(xiàn)T311D的USBDM引腳和USBDP引腳分別通過兩電阻與USB-TOG接口電路連接，F(xiàn)T311D的XTIN引腳和XOUT引腳之間并聯(lián)一晶振Y1，晶振Yl的兩端分別連接電容C13和C14后接地。
[0030]如圖4所示，所述RS485通信模塊包括一反相器U2，還包括一控制芯片U3，U3型號為MAX13085，所述反相器U2輸入端與控制芯片U3的發(fā)送數(shù)據(jù)輸入端DI連接，反相器U2的輸出端同時與控制芯片U3的接收使能端RE和發(fā)送使能端DE連接，所述MAX13085芯片的電壓端A、B之間并聯(lián)一雙向穩(wěn)壓二極管VI，其中電壓端A連接一上拉電阻R4，電壓端B連接一下拉電阻R5。
[0031]如圖1所示，所述的調(diào)制紅外通信模塊包括提供一穩(wěn)定頻率的調(diào)制信號的紅外調(diào)制頻率信號電路、調(diào)制紅外發(fā)送電路和調(diào)制紅外通信接收電路，所述紅外調(diào)制頻率信號電路通過一電阻Rll與調(diào)制紅外發(fā)送電路連接。
[0032]如圖5所示，所述紅外調(diào)制頻率信號電路由一 NE555芯片與外圍電路組成多諧振蕩電路，并能產(chǎn)生一穩(wěn)定的頻率為38kHz的調(diào)制信號，NE555芯片的高觸發(fā)端TH和低觸發(fā)端TL連接后分別連接一二極管D3的陽極和另一二極管D4的陰極，同時通過一電容接地，二極管D3的陰極通過電阻R7和R9連接電源，二極管D4的陽極通過電阻R9連接電源，同時連接放電端DIS，NE555芯片的電壓控制端CV通過一電容C12接地。
[0033]如圖6所示，所述調(diào)制紅外發(fā)送電路包括兩個L8550QT1G PNP三級管與紅外發(fā)射管D5組成38kHz頻率信號發(fā)送控制電路，所述三極管Ql的集電極連接紅外發(fā)射管D5的陽極后通過一電阻R13接地，所述三極管Q2的集電極與三極管Ql的發(fā)射極連接，其發(fā)射極和基極之間連接一電阻R12，三極管Q2的發(fā)射極接3.3V電源同時通過一電容ClO接地。
[0034]所述調(diào)制紅外通信接收電路包括一接收來自調(diào)制紅外發(fā)送電路的穩(wěn)定的頻率為38kHz的調(diào)制信號的紅外接收器，型號為HM338R，所述紅外接收器的電源端和地端之間并聯(lián)了兩個電容C8和C9，所述并聯(lián)的電容C8和C9的一端通過一電阻R6連接電源，另一端接地。
[0035]電路工作時，芯片UDl將手機提供的電壓穩(wěn)壓到3.3V提供給RS485通信模塊、調(diào)制紅外通信模塊和串口 -USB通信轉(zhuǎn)換電路。
[0036]手機發(fā)出的信號通過USB再經(jīng)過串口 -USB通信轉(zhuǎn)換電路將USB信號轉(zhuǎn)為串口信號TXD，通過FT31ID芯片的1BUSO_TX引腳傳輸給RS485通信模塊和調(diào)制紅外通信模塊。若串口信號TXD為高電平，串口信號TXD經(jīng)過反相器SN74AHC1G14變成低電平，此時MAX13085芯片的電壓端A，B間為高阻態(tài)，信號通過上拉電阻R4使得電壓端A輸出高電平，信號通過下拉電阻R5使得電壓端B輸出低電平，這樣在RS485通信線上的信號邏輯就為I。當發(fā)送為低電平時，串口信號TXD經(jīng)過反向器SN74AHC1G14變成高電平，此時MAX13085芯片變?yōu)榘l(fā)送狀態(tài)，由于MAX13085芯片的信號輸入腳為低電平，因此電壓端A輸出為低，電壓端B輸出為高，這樣在RS485通信線上的信號邏輯就為O ;
[0037]當串口信號TXD輸入調(diào)制紅外通信模塊時，若串口信號TXD為低電平，則三級管Q2導通，紅外發(fā)送二級管D5發(fā)送頻率為38KHz的調(diào)制信號，若串口信號TXD為高電平，則三級管Q2截止，紅外發(fā)送二級管D5停止發(fā)送調(diào)制信號。
[0038]當發(fā)送信號時，紅外線和RS485同時發(fā)送，由于兩通信物理介質(zhì)不同信號互不影響。但是，當需要接收信號時，紅外線信號和RS485信號通過兩二級管Dl，D2和上拉電阻R3與USB轉(zhuǎn)串口芯片F(xiàn)T311D的信號接收腳相連接。由于紅外線接收和RS485常態(tài)為高電平，由于二級管D1，D2為單相導通，因此輸入給芯片F(xiàn)T311D的信號經(jīng)上拉電阻R3變成高電平。假如紅外線通信和RS485通信任意一方收到低電平，此時相應(yīng)的一個二極管處于導通狀態(tài)，因此輸入給芯片F(xiàn)T311D的信號為低電平。但是兩信號不能同時接收，否則就會出錯。在現(xiàn)場應(yīng)用中紅外線通信和RS485通信都能實現(xiàn)對電表及電力終端的抄讀和設(shè)置?，F(xiàn)場的維護人員可以根據(jù)情況只選擇其中之一作為電表及電力終端的抄讀和設(shè)置，因此在實際使用中信號不會出現(xiàn)錯誤。在硬件設(shè)計上我們留有兩種接口，這樣現(xiàn)場維護人員可以根據(jù)實際情況靈活的運用。
[0039]具體的，當連接RS485通信模塊時，MAX13085芯片工作在接收狀態(tài)，芯片的發(fā)送數(shù)據(jù)輸入端DI為高電平，經(jīng)過反向器SN74AHC1G14后接收使能端RE為低電平(RE為低電平時控制芯片接收)，因此RS485信號通過電壓端A，B輸入，經(jīng)過MAX13085芯片輸出TTL電平給USB轉(zhuǎn)串芯片F(xiàn)T311D，F(xiàn)T311D芯片將串行通信的信號轉(zhuǎn)換成USB通信信號輸入到手機。
[0040]當連接調(diào)制紅外通信模塊時，調(diào)制紅外38K調(diào)制信號由NE555的多諧振蕩電路產(chǎn)生。紅外接收器HM338R探測接收信號，當紅外接收器HM338R沒接收到頻率為38KHz調(diào)制信號時，紅外接收器第一引腳(OUT)輸出為高,反之輸出低。
[0041]以上為本實用新型的其中具體實現(xiàn)方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些顯而易見的替換形式均屬于本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于手機的現(xiàn)場電表及電力終端維護的裝置，包括RS485通信模塊和調(diào)制紅外通信模塊，其特征在于:所述RS485通信模塊和調(diào)制紅外通信模塊分別通過一與門電路與串口 -USB通信轉(zhuǎn)換電路連接，所述與門電路包括兩二極管D1、D2與一上拉電阻R3，所述二極管Dl、D2的陽極相連后與上拉電阻R3的一端連接于串口 -USB通信轉(zhuǎn)換電路的接收端，所述二極管Dl的陰極與RS485通信模塊發(fā)送端連接，所述二極管D2的陰極與調(diào)制紅外通信模塊的發(fā)送端連接； 所述的串口 -USB通信轉(zhuǎn)換電路包括將手機提供的電壓進行轉(zhuǎn)換并穩(wěn)壓的電源電路；所述串口 -USB通信轉(zhuǎn)換電路通過USB轉(zhuǎn)串口芯片Ul將手機的USB接口信號轉(zhuǎn)換為串口信號；所述的USB轉(zhuǎn)串口芯片Ul與手機USB接口間通過USB接口電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于手機的現(xiàn)場電表及電力終端維護的裝置，其特征在于:所述RS485通信模塊包括一反相器U2，還包括將來自串口 -USB通信轉(zhuǎn)換電路的信號通過所述反相器U2后進行處理的控制芯片U3，所述反相器輸入端與控制芯片U3的發(fā)送數(shù)據(jù)輸入端DI連接，反相器U2的輸出端同時與控制芯片U3的接收使能端RE和發(fā)送使能端DE連接，所述控制芯片U3的電壓端A、B之間并聯(lián)一雙向穩(wěn)壓二極管VI，其中電壓端A連接一上拉電阻R4，電壓端B連接一下拉電阻R5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于手機的現(xiàn)場電表及電力終端維護的裝置，其特征在于:所述的調(diào)制紅外通信模塊包括提供一穩(wěn)定頻率的調(diào)制信號的紅外調(diào)制頻率信號電路、調(diào)制紅外發(fā)送電路和調(diào)制紅外通信接收電路，所述紅外調(diào)制頻率信號電路通過一電阻Rll與調(diào)制紅外發(fā)送電路連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于手機的現(xiàn)場電表及電力終端維護的裝置，其特征在于:所述調(diào)制紅外通信接收電路包括一紅外接收器。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于手機的現(xiàn)場電表及電力終端維護的裝置，其特征在于:所述紅外調(diào)制頻率信號電路包括一振蕩電路芯片U4，所述振蕩電路芯片U4的高觸發(fā)端TH、低觸發(fā)端TL連接后分別連接一二極管D3的陽極和另一二極管D4的陰極，同時通過一電容接地，所述二極管D3的陰極通過電阻R7和R9連接電源，二極管D4的陽極通過電阻R9連接電源，同時連接于振蕩電路芯片U4的放電端DIS，振蕩電路芯片U4的電壓控制端CV通過一電容C12接地，振蕩頻率輸出端OUT連接調(diào)制紅外發(fā)送電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于手機的現(xiàn)場電表及電力終端維護的裝置，其特征在于:所述調(diào)制紅外發(fā)送電路包括兩個三級管Ql和Q2及一紅外發(fā)射管D5，所述三極管Q2的基極接USB轉(zhuǎn)串口芯片Ul的發(fā)送端，集電極與三極管Ql的發(fā)射極連接，其發(fā)射極和基極之間連接一電阻R12，同時三極管Q2的發(fā)射極連接電源；所述三極管Ql的集電極依次連接紅外發(fā)射管D5、限流電阻R13到地，基極接入調(diào)制頻率信號。
【文檔編號】G08C23/04GK204117347SQ201420222844
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年5月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月4日
【發(fā)明者】蔣滔, 陳林 申請人:惠州中城電子科技有限公司