一種三相多功能表gprs模塊的帶電插拔裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種三相多功能表GPRS模塊的帶電插拔裝置，涉及一種三相多功能表的配套裝置，包括核心控制電路、顯示電路、計(jì)量電路、電源電路、插入與否電路及模塊，核心控制電路MCU通過(guò)I2C總線(xiàn)連接顯示電路，計(jì)量電路與MCU通過(guò)SPI總線(xiàn)連接，電源電路為電能表+12V和+5.7V直流電源；存儲(chǔ)電路與MCU的I2C總線(xiàn)連接，按鍵電中與MCU通過(guò)IO端口連接，通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表連接；模塊為外置可插拔式，模塊與GPRS三相多功能表的連接插針的接地插針加長(zhǎng)，模塊插拔由地線(xiàn)先與GPRS三相多功能表相連。該裝置使得GPRS三相多功能表的GPRS模塊支持帶電插拔，解決帶電插拔損壞問(wèn)題。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種三相多功能表GPRS模塊的帶電插拔裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種三相多功能表的配套裝置，特別是涉及一種三相多功能表GPRS模塊的帶電插拔裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，GPRS三相多功能表在全國(guó)范圍內(nèi)已經(jīng)普及，但在實(shí)際使用的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題，其中最主要的問(wèn)題就是當(dāng)通訊出現(xiàn)問(wèn)題網(wǎng)絡(luò)掉線(xiàn)，GPRS模塊工作不穩(wěn)定的情況出現(xiàn)時(shí)，維護(hù)起來(lái)很麻煩，需要取下表或者完全斷電才能操作。國(guó)內(nèi)使用的GPRS三相多功能表90%都是采用的插拔的模塊盒安裝GPRS模塊，只有很少的一部分是模塊做到設(shè)備內(nèi)部，不可拆卸。而當(dāng)GPRS三相多功能表出現(xiàn)通訊故障問(wèn)題后很多情況下都是由于網(wǎng)絡(luò)信號(hào)問(wèn)題，或者模塊問(wèn)題而使得通訊故障。為了進(jìn)行維護(hù)解決這個(gè)問(wèn)題就需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行斷電才能操作，但是由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，有很多人在操作時(shí)不能進(jìn)行斷電處理就對(duì)模塊進(jìn)行插拔，從而造成模塊或者GPRS三相多功能表的損壞，造成不必要的損失。國(guó)內(nèi)一些GPRS三相多功能表的生產(chǎn)廠(chǎng)家為了解決上述問(wèn)題，增長(zhǎng)模塊接口的接地插針的長(zhǎng)度，這樣可以減少帶電插拔模塊而造成GPRS三相多功能表?yè)p壞的情況，但是并不能完全解決這一問(wèn)題，而在實(shí)際使用中，過(guò)力插拔、排陣沒(méi)有對(duì)齊的情況出現(xiàn)都會(huì)造成GPRS三相多功能表的損壞，因?yàn)橹灰迦肽K就將電壓帶入模塊而反饋給GPRS三相多功能表使得電流沖擊而損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種三相多功能表GPRS模塊的帶電插拔裝置，該裝置使用硬件接口，CMOS開(kāi)關(guān)電路使得GPRS三相多功能表的GPRS模塊支持帶電插拔，從而判定模塊插拔來(lái)對(duì)模塊供電，解決帶電插拔損壞問(wèn)題。
[0004]本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種三相多功能表GPRS模塊的帶電插拔裝置，其特征在于，所述裝置包括核心控制電路、顯示電路、計(jì)量電路、電源電路、插入與否電路及GPRS模塊，核心控制電路MCU通過(guò)I2C總線(xiàn)連接顯示電路，計(jì)量電路與MCU通過(guò)SPI總線(xiàn)連接，電源電路為電能表配置+12V和+5.7V直流電源；存儲(chǔ)電路與MCU的I2C總線(xiàn)連接，按鍵電路與MCU通過(guò)IO端口連接，對(duì)外通訊有3種通訊方式，第一種為485通訊，本GPRS三相多功能表具有兩路485通訊，與集抄設(shè)備進(jìn)行通訊連接，第二種為紅外通訊，通過(guò)紅外掌機(jī)與設(shè)備進(jìn)行紅外連接，第三種為GPRS通訊，通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表連接；GPRS模塊為外置可插拔式，GPRS模塊與GPRS三相多功能表的連接插針的接地插針加長(zhǎng)，GPRS模塊插拔過(guò)程中由地線(xiàn)先與GPRS三相多功能表相連。
[0006]所述的一種三相多功能表GPRS模塊的帶電插拔裝置，其特征在于，所述電源控制電路，GPRS模塊的工作電壓為V4.2A，Q3前面與I個(gè)470U的大電容CP2相連，Q3后面與2個(gè)470U的大電容CP3、CP4相連。
[0007]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)與效果是:[0008]1.本實(shí)用新型整體成本沒(méi)有增加，卻實(shí)現(xiàn)了帶電插拔功能；
[0009]2.本實(shí)用新型當(dāng)GPRS三相多功能表需要現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)時(shí)，不再需要對(duì)模塊進(jìn)行斷電，可以先帶電更換模塊來(lái)確定是否是通訊暢通；
[0010]3.本實(shí)用新型整體的工作電流沒(méi)有增加，抗干擾能力強(qiáng)；
[0011]4.本實(shí)用新型GPRS三相多功能表自檢模塊工作不穩(wěn)定后可以通過(guò)對(duì)模塊進(jìn)行開(kāi)關(guān)機(jī)操作來(lái)恢復(fù)模塊到正常工作狀態(tài)，而不用重啟表計(jì)；
[0012]5.本實(shí)用新型如果由于電源波動(dòng)造成SIM卡注冊(cè)不正常，可以通過(guò)對(duì)模塊進(jìn)行斷電重新上電操作來(lái)使得模塊恢復(fù)正常工作。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖；
[0014]圖2是本實(shí)用新型的GPRS模塊接口插針示意圖；
[0015]圖3是本實(shí)用新型的GPRS模塊的電源控制電路圖；
[0016]圖4是本實(shí)用新型的GPRS模塊的開(kāi)關(guān)機(jī)電路圖；
[0017]圖5是本實(shí)用新型的檢測(cè)GPRS模塊是否插入電路圖；
[0018]圖6是本實(shí)用新型中GPRS模塊插入拔出的檢測(cè)程序流程圖；
[0019]圖7是本實(shí)用新型中GPRS模塊上電斷電與開(kāi)關(guān)機(jī)程序流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0021]本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。圖中MCU為本實(shí)用新型的核心控制電路，負(fù)責(zé)GPRS三相多功能表的計(jì)算和控制等功能;MCU通過(guò)I2C總線(xiàn)控制顯示電路，顯示電路負(fù)責(zé)顯示電能表的顯示人機(jī)交互界面；計(jì)量電路與MCU通過(guò)SPI總線(xiàn)連接，負(fù)責(zé)電能計(jì)量相關(guān)功能；電源電路為電能表提供+12V和+5.7V直流電源；存儲(chǔ)電路與MCU的I2C總線(xiàn)連接，負(fù)責(zé)存儲(chǔ)電能表的相關(guān)參數(shù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)；按鍵電路與MCU通過(guò)IO端口連接，負(fù)責(zé)電能表的信息輸入；對(duì)外通訊有3種通訊方式，第一種是通過(guò)2路485與集抄設(shè)備進(jìn)行通訊連接，第二種為紅外通訊，可以通過(guò)紅外掌機(jī)與設(shè)備進(jìn)行紅外通訊，第三種為GPRS通訊，通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表功能。本實(shí)用新型使用的外置的可插拔模塊，為了減少靜電沖擊，和干擾造成插拔的過(guò)程中GPRS三相多功能表和GPRS模塊的損壞，對(duì)模塊與GPRS三相多功能表的連接插針有如下要求，如圖2.接地插針加長(zhǎng)，能夠保證模塊插拔的過(guò)程中由地線(xiàn)先與GPRS三相多功能表相連，這樣產(chǎn)生的靜電會(huì)大幅度衰減，起到保護(hù)硬件設(shè)備的作用。如圖3.GPRS模塊查到GPRS三相多功能表的時(shí)候，是沒(méi)有對(duì)GPRS模塊進(jìn)行供電的，因?yàn)槟K的電源是受到圖3電路的控制，V4.2A是為模塊提供的工作電壓，V4.2是GPRS三相多功能表提供的電壓，Q3為FDC602是一個(gè)MOS管，通過(guò)Q —個(gè)三極管對(duì)MOS管的G極進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)電源的開(kāi)關(guān)控制，由于GPRS模塊的峰值電流很大，所以這個(gè)MOS管要選擇大電流、低電壓、體積小的芯片。為防止GPRS三相多功能表受到外部干擾而被誤斷電所以Q3前面加了 I個(gè)470U的大電容CP2，后面加了 2個(gè)470U的大電容CP3、CP4。本實(shí)用新型是對(duì)模塊的插入和拔出進(jìn)行及時(shí)的檢測(cè)到而對(duì)電源進(jìn)行操作和對(duì)GPRS模塊進(jìn)行開(kāi)關(guān)機(jī)操作。圖5為檢測(cè)模塊是否插入的電路，由MCU的IO 口 GPRS_10_SEND定時(shí)50MS發(fā)送方波，方波頻率為10Hz，再有MCU的IO 口 GPRS_10_REC進(jìn)行檢測(cè)當(dāng)前狀態(tài)，一個(gè)周期是100MS，檢測(cè)的點(diǎn)要在30MS時(shí)對(duì)IO 口進(jìn)行檢測(cè)，這樣能夠可靠檢測(cè)到MCU的IO 口 GPRS_10_SEND發(fā)送出來(lái)的高電平。如果GPRS模塊沒(méi)有插入Rll下拉電阻使得檢測(cè)端一直檢測(cè)到的是低電平，模塊插入后Jl和J2會(huì)連接到一起，那么檢測(cè)端檢測(cè)到的就是高電平，這樣通過(guò)計(jì)數(shù)器累加判斷來(lái)濾掉雜波，從而確定模塊的插入。當(dāng)確定模塊插入后，再通過(guò)圖3對(duì)模塊進(jìn)行電源上電，再通過(guò)圖4對(duì)模塊進(jìn)行開(kāi)機(jī)操作，通過(guò)減少模塊的帶電操作過(guò)程，來(lái)保證每次模塊的插拔操作是安全的，所以起到了對(duì)GPRS三相多功能表的保護(hù)和對(duì)GPRS模塊的保護(hù)。
[0022]本實(shí)用新型在于防止由于靜電和帶電的情況下對(duì)模塊插拔和造成的GPRS三相多功能表的損壞和對(duì)GPRS模塊的損壞，是通過(guò)硬件保護(hù)和軟件處理來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)模塊的帶電插拔操作。
[0023]本實(shí)用新型中GPRS三相多功能表檢測(cè)GPRS模塊插入的程序流程如圖6所示，下面附圖解釋GPRS三相多功能表檢測(cè)GPRS模塊的程序流程:
[0024]步驟601，MCU控制GPRS_10_SEND輸出高電平。
[0025]步驟602，MCU通過(guò)IO端口 GPRS_10_REC檢測(cè)電平狀態(tài)，如果是高電平執(zhí)行步驟603，如果為低電平執(zhí)行步驟605。
[0026]步驟603，程序內(nèi)部有一個(gè)計(jì)數(shù)器，先判斷計(jì)數(shù)器是否大于5，如果大于5執(zhí)行步驟604，如果計(jì)數(shù)器小于5那么計(jì)數(shù)器加一執(zhí)行步驟605。
[0027]步驟604，本步驟確定模塊已經(jīng)插入，對(duì)模塊進(jìn)行上電和開(kāi)機(jī)操作然后AT指令交互是設(shè)備進(jìn)入通訊狀態(tài)。
[0028]步驟605，計(jì)數(shù)器清零并且等待50MS重復(fù)步驟601的操作。
[0029]本實(shí)用新型中GPRS三相多功能表的GPRS模塊上電和模塊開(kāi)機(jī)操作的程序流程如圖7所示，下面附圖解釋GPRS三相多功能表的GPRS模塊上電和模塊開(kāi)機(jī)操作的程序流程:
[0030]步驟701，MCU控制GsmPowerCtl為高電平使得GPRS模塊上電，然后對(duì)模塊開(kāi)機(jī)。[0031 ] 步驟702，MCU通過(guò)UART與GPR S模塊進(jìn)行AT指令交互，實(shí)現(xiàn)GPRS三相多功能表與中心的通訊，如果AT指令交互失敗那么執(zhí)行步驟703。
[0032] 步驟703，MCU控制GsmOffCtl輸出高電平來(lái)對(duì)模塊關(guān)機(jī)，然后MCU控制GsmPowerCtl為低電平對(duì)GPRS模塊進(jìn)行斷電操作，等待IOS重復(fù)步驟701的操作。
【權(quán)利要求】
1.一種三相多功能表GPRS模塊的帶電插拔裝置，其特征在于，所述裝置包括核心控制電路、顯示電路、計(jì)量電路、電源電路、插入與否電路及GPRS模塊，核心控制電路MCU通過(guò)I2C總線(xiàn)連接顯示電路，計(jì)量電路與MCU通過(guò)SPI總線(xiàn)連接，電源電路為電能表配置+12V和+5.7V直流電源；存儲(chǔ)電路與MCU的I2C總線(xiàn)連接，按鍵電路與MCU通過(guò)IO端口連接，對(duì)外通訊有3種通訊方式，第一種為485通訊，本GPRS三相多功能表具有兩路485通訊，與集抄設(shè)備進(jìn)行通訊連接，第二種為紅外通訊，通過(guò)紅外掌機(jī)與設(shè)備進(jìn)行紅外連接，第三種為GPRS通訊，通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表連接；GPRS模塊為外置可插拔式，GPRS模塊與GPRS三相多功能表的連接插針的接地插針加長(zhǎng)，GPRS模塊插拔過(guò)程中由地線(xiàn)先與GPRS三相多功能表相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三相多功能表GPRS模塊的帶電插拔裝置，其特征在于，所述電源控制電路，GPRS模塊的工作電壓為V4.2A，Q3前面與I個(gè)470U的大電容CP2相連，Q3后面與2個(gè)470U的大電容CP3、CP4相連。
【文檔編號(hào)】G08C17/02GK203479875SQ201320420238
【公開(kāi)日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月16日
【發(fā)明者】林伯剛, 關(guān)蕊, 周佳偉, 何振華, 陳瀲平, 高新, 袁濱成, 劉嘉, 馮春華 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)時(shí)尚實(shí)業(yè)有限公司