電能表的時鐘電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于電子電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種智能電表的時鐘電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力行業(yè)智能電能表大批量更新?lián)Q代，從機械表逐步轉(zhuǎn)變成智能表。智能表最重要的硬件功能之一就是時鐘功能，智能表分時計費、電量凍結(jié)、費率切換都需要穩(wěn)定、準確的時鐘運行，所以穩(wěn)定可靠、高準確度的時鐘電路對于電能表是非常重要的。
[0003]目前電表市場上電能表時鐘實現(xiàn)方案主要還是以單時鐘芯片為主，基于產(chǎn)品的成本因素，部分電能表采用單獨石英晶振提供時鐘源加上測溫電路的方式實現(xiàn)時鐘功能，部分電能表采用MEMS晶振實現(xiàn)時鐘功能，以保證溫度范圍內(nèi)的一致性。根據(jù)產(chǎn)品的銷售價格、銷售區(qū)域、客戶需求的不同，電能表選擇的時鐘電路的方案也不同，現(xiàn)有的時鐘電路不能適應(yīng)不同的電能表。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]為了解決要針對不同電能表時鐘實現(xiàn)方案需要單獨設(shè)計產(chǎn)品帶來的通用性差、成本高的問題，本實用新型的目的在于提供一種一種多種時鐘方案可選擇的時鐘電路，一種電路即可滿足的不同時鐘方案。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取如下的技術(shù)解決方案:
[0006]電能表的時鐘電路，包括三路時鐘電路和測溫電路，所述三路時鐘電路和測溫電路分別與電能表MCU相連;其中，所述三路時鐘電路包括時鐘芯片、石英晶振及MEMS晶振;所述時鐘芯片的2腳與電能表MCU的SCL信號線相連，13腳與電能表MCU的SDA信號線相連，11腳接模擬地，7腳與6腳相連，3腳與電能表MCU的外置時鐘信號輸入口相連，10腳與電能表秒脈沖輸出光耦相連，I腳、4腳、5腳、8腳、9腳、12腳及14腳為空腳;所述時鐘芯片的6腳同時與第一電容和第一電阻相連，所述第一電容的另一端接模擬地，所述第一電阻的另一端與電源端相連；電源端上同時連接有第二電阻，所述第二電阻的另一端同時與第三電阻及MEMS晶振相連，所述第三電阻的另一端接模擬地，所述MEMS晶振的另一端與第四電阻相連，所述第四電阻的另一端同時與第五電阻及電能表MCU的外置時鐘信號輸入口相連，所述第五電阻的另一端與所述石英晶振相連，所述石英晶振的另一端與電能表MCU的外置時鐘信號輸出口相連;所述第五電阻的另一端還與第二電容相連，所述第二電容的另一端與第三電容的一端共同接到模擬地，所述第三電容的另一端與電能表MCU的外置時鐘信號輸出口相連。
[0007]進一步的，所述時鐘芯片采用EPSON公司的RX8025T硬件時鐘芯片。
[0008]進一步的，所述石英晶振米用振湯頻率為32768Hz的無源晶振。
[0009]進一步的，所述MEMS晶振采用振蕩頻率為32768Hz的硅晶振。
[0010]進一步的，所述測溫電路包括熱敏電阻及第六電阻，所述第六電阻的一端與電能表MCU的普通輸出I/O□相連，另外一端與所述熱敏電阻相連，并連接到電能表MCU的樣口，所述熱敏電阻的另一端接模擬地。
[0011]由以上技術(shù)方案可知，本實用新型的時鐘電路對三種時鐘電路方案進行了整合設(shè)計，通過不同電阻器件的焊接來選擇使用不同的時鐘電路，石英晶振時鐘電路采用普通的無源晶振為振蕩源，為MCU提供32768振蕩信號;MEMS晶振電路采用MEMS工藝，能提供給MCU全溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定的時鐘振蕩信號；時鐘芯片電路可以直接輸入給MCU準確的萬年歷時鐘數(shù)據(jù);通過對三種時鐘電路的整合，可以通過簡單的電阻器件選擇不同的時鐘電路方案，增加了產(chǎn)品的多樣選擇性。
【附圖說明】

[0012]為了更清楚地說明本實用新型實施例，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖做簡單介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0013]圖1為為本實用新型實施例的電路框圖；
[0014]圖2為本實用新型三路時鐘電路的電路圖；
[0015]圖3為本實用新型測溫電路的電路圖。
[0016]以下結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細地說明。
【具體實施方式】
[0017]如圖1所示，本實用新型的時鐘電路包括由三種不同的時鐘源發(fā)生器件組成的三路時鐘電路和測溫電路，三路時鐘電路和測溫電路分別與電能表的MCU相連。
[0018]如圖2所示，本實用新型的三路時鐘電路包括時鐘芯片U1 2、石英晶振YI及MEMS晶振Y3，本實施例的時鐘芯片采用EPSON公司的RX80 2 5T硬件時鐘芯片;石英晶振采用振蕩頻率為32768Hz的無源晶振，MEMS晶振采用振蕩頻率為32768Hz的硅晶振。時鐘芯片U102的2腳與電能表M⑶的12C通信總線的SCL信號線相連，13腳與電能表M⑶的12C通信總線的SDA信號線相連，11腳(GND)與供電模擬地相連，7腳與6腳相連，3腳與電能表MCU的外置時鐘信號輸入口(X2IN)相連，10腳與電能表秒脈沖輸出光耦相連，I腳、4腳、5腳、8腳、9腳、12腳及14腳為空腳。
[0019]時鐘芯片U102的6腳同時與第一電容C107和第一電阻R107相連，第一電容C107的另一端接模擬地，第一電阻R107的另一端與電源端(DVBB)相連。電源端(DVBB)上同時連接有第二電阻R27，第二電阻R27的另一端同時與第三電阻R26及MEMS晶振Y3相連，為MEMS晶振Y3供電，第三電阻R26的另一端接模擬地，MEMS晶振Y3的另一端與第四電阻R14相連，第四電阻R14的另一端與第五電阻R207相連，第四電阻R14的另一端同時接到電能表MCU的外置時鐘信號輸入口(X2IN)，第五電阻R207的另一端與石英晶振Yl相連，石英晶振Yl的另一端與電能表M⑶的外置時鐘信號輸出口(X20UT)相連。第五電阻R207的另一端還與第二電容C102相連，第二電容C102的另一端與第三電容C103的一端共同接到模擬地，第三電容C103的另一端與電能表MCU的外置時鐘信號輸出口(X20UT)相連。
[0020]如圖3所示，本實用新型的測溫電路基于一個熱敏電阻NTC實現(xiàn)，測溫電路用于匹配石英晶振Yl，為其提供溫度參考，用于對晶振隨溫度變化的頻率變化曲線的補償。測溫電路包括熱敏電阻NTC及第六電阻R410，第六電阻R410的一端與電能表M⑶的普通輸出I/O 口相連，另外一端與熱敏電阻NTC相連，并連接到MCU芯片的一路A/D采樣口，熱敏電阻NTC的另一端接模擬地。
[0021]本實用新型的時鐘電路包括多種時鐘方案:石英晶振時鐘電路將32768時鐘信號輸入到電能表MCU外置時鐘信號輸入口，石英晶振時鐘電路采用普通的無源晶振為振蕩源，為MCU提供提供標準時鐘源，并配于測溫電路以解決普通晶振的隨溫度變化而導致的頻率發(fā)生改變的情況，電能表MCU通過測溫數(shù)據(jù)可以對時鐘信號進行溫度補償;MEMS晶振電路采用MEMS工藝，能提供給MCU全溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定的時鐘振蕩信號，MEMS晶振時鐘電路將時鐘信號輸入到電能表MCU外置時鐘信號輸出口，為MCU提供標準時鐘源;時鐘芯片電路與電能表M⑶之間采用I2C通信線路進行傳輸萬年歷時鐘數(shù)據(jù)，為電能表MCU輸入準確的萬年歷時鐘數(shù)據(jù)。本實用新型的時鐘電路通過選擇焊接不同的電阻器件來選擇使用對應(yīng)的時鐘方案。例如，焊接第一電阻R107、不焊第四電阻R14時，即為選擇時鐘芯片時鐘電路;焊接第四電阻R14、不焊第一電阻R107及第五電阻R207時，即為選擇MEMS晶振電路;焊接第五電阻R207，不焊第一電阻R107及第四電阻R14時，即為選擇石英晶振電路，方便針對不同時鐘的需求，增加了產(chǎn)品的多樣選擇性。
[0022]以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，依然可以對本實用新型的【具體實施方式】進行修改或者等同替換，而未脫離本實用新型精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的范圍之中。
【主權(quán)項】
1.電能表的時鐘電路，其特征在于，包括三路時鐘電路和測溫電路，所述三路時鐘電路和測溫電路分別與電能表MCU相連;其中 所述三路時鐘電路包括時鐘芯片、石英晶振及MEMS晶振;所述時鐘芯片的2腳與電能表MCU的SCL信號線相連，13腳與電能表M⑶的SDA信號線相連，11腳接模擬地，7腳與6腳相連，3腳與電能表MCU的外置時鐘信號輸入口相連，1腳與電能表秒脈沖輸出光親相連，I腳、4腳、5腳、8腳、9腳、12腳及14腳為空腳； 所述時鐘芯片的6腳同時與第一電容和第一電阻相連，所述第一電容的另一端接模擬地，所述第一電阻的另一端與電源端相連;電源端上同時連接有第二電阻，所述第二電阻的另一端同時與第三電阻及MEMS晶振相連，所述第三電阻的另一端接模擬地，所述MEMS晶振的另一端與第四電阻相連，所述第四電阻的另一端同時與第五電阻及電能表MCU的外置時鐘信號輸入口相連，所述第五電阻的另一端與所述石英晶振相連，所述石英晶振的另一端與電能表MCU的外置時鐘信號輸出口相連;所述第五電阻的另一端還與第二電容相連，所述第二電容的另一端與第三電容的一端共同接到模擬地，所述第三電容的另一端與電能表MCU的外置時鐘信號輸出口相連。2.如權(quán)利要求1所述的電能表的時鐘電路，其特征在于:所述時鐘芯片采用EPSON公司的RX8025T硬件時鐘芯片。3.如權(quán)利要求1所述的電能表的時鐘電路，其特征在于:所述石英晶振采用振蕩頻率為32768Hz的無源晶振。4.如權(quán)利要求1所述的電能表的時鐘電路，其特征在于:所述MEMS晶振采用振蕩頻率為32768Hz的硅晶振。5.如權(quán)利要求1所述的電能表的時鐘電路，其特征在于:所述測溫電路包括熱敏電阻及第六電阻，所述第六電阻的一端與電能表MCU的普通輸出I/O 口相連，另外一端與所述熱敏電阻相連，并連接到電能表MCU的A/D采樣口，所述熱敏電阻的另一端接模擬地。
【專利摘要】電能表的時鐘電路，包括三路時鐘電路和測溫電路，三路時鐘電路中時鐘芯片的2腳接電能表MCU的SCL信號線，13腳接電能表MCU的SDA信號線，11腳接模擬地，7腳接6腳，6腳與另一端接模擬地的第一電容和另一端接電源端的第一電阻相連，電源端上接有第二電阻，第二電阻另一端與另一端接模擬地的第三電阻及另一端接第四電阻的MEMS晶振相連，第四電阻的另一端與第五電阻及電能表MCU的外置時鐘信號輸入口相連，第五電阻的另一端接石英晶振，石英晶振的另一端接電能表MCU的外置時鐘信號輸出口；第五電阻的另一端還與第二電容相連，第二電容另一端與第三電容共同接到模擬地，第三電容另一端接電能表MCU的外置時鐘信號輸出口。
【IPC分類】G01R22/00
【公開號】CN205384318
【申請?zhí)枴緾N201521104042
【發(fā)明人】薛雷, 胡芬芳, 夏大葉, 趙福元, 龍康
【申請人】珠海中慧微電子股份有限公司
【公開日】2016年7月13日
【申請日】2015年12月24日