一種基于手機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)電表及電力終端維護(hù)的裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供一種基于手機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)電表及電力終端維護(hù)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(guò)一與門(mén)電路與串口-USB通信轉(zhuǎn)換電路連接，該裝置簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)，將現(xiàn)有的利用掌上電腦對(duì)智能電表和電力終端進(jìn)行抄讀和參數(shù)設(shè)置改為可以利用手機(jī)對(duì)智能電表和電力終端進(jìn)行抄讀和參數(shù)設(shè)置，大大降低了成本，同時(shí)也大大降低了維護(hù)人員的操作難度，從而提高工作效率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種基于手機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)電表及電力終端維護(hù)的裝置

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

【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)家電網(wǎng)智能電表和電力終端的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，從而現(xiàn)場(chǎng)的智能電表和電力終端的維護(hù)也越來(lái)越多，現(xiàn)有的智能電表和電力終端的維護(hù)大多采用掌上電腦，通過(guò)紅外線(xiàn)及RS485等通信方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)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(jìn)行智能電表和電力終端的維護(hù)成本較高，且目前利用掌上電腦進(jìn)行智能電表和電力終端的維護(hù)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(shí)用新型內(nèi)容
[0003]有鑒于此，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種低成本的、使用方便的、并使得配套軟件維護(hù)升級(jí)簡(jiǎn)單，容易滿(mǎn)足各類(lèi)用戶(hù)需求的基于手機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)電表及電力終端維護(hù)的裝置。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案是:一種基于手機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)電表及電力終端維護(hù)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(guò)一與門(mén)電路與串口 -USB通信轉(zhuǎn)換電路連接。
[0005]通過(guò)串口 -USB通信轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)將手機(jī)的USB接口信號(hào)轉(zhuǎn)成串口信號(hào)，并通過(guò)串口通信轉(zhuǎn)成調(diào)制紅外信號(hào)和RS485信號(hào)與智能電表進(jìn)行信息傳送與接收，實(shí)現(xiàn)通過(guò)智能終端對(duì)智能電表的抄讀和設(shè)置。
[0006]所述與門(mén)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(yáng)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(jī)提供的電壓進(jìn)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(guò)USB轉(zhuǎn)串口芯片Ul將手機(jī)的USB接口信號(hào)轉(zhuǎn)換為串口信號(hào)。
[0009]所述的USB轉(zhuǎn)串口芯片Ul與手機(jī)USB接口間通過(guò)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(lái)自串口 -USB通信轉(zhuǎn)換電路的信號(hào)通過(guò)所述反相器U2后進(jìn)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(shí)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(hào)的紅外調(diào)制頻率信號(hào)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(hào)電路通過(guò)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(lái)自調(diào)制紅外發(fā)送電路的穩(wěn)定頻率的調(diào)制信號(hào)，所述紅外接收器的電源端和地端之間并聯(lián)了兩個(gè)電容C8和C9，所述并聯(lián)的電容C8和C9的一端通過(guò)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(hào)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(yáng)極和另一二極管D4的陰極，同時(shí)通過(guò)一電容接地，所述二極管D3的陰極通過(guò)電阻R7和R9連接電源，二極管D4的陽(yáng)極通過(guò)電阻R9連接電源，同時(shí)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(guò)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(gè)三級(jí)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(shí)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(hào)。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0016]本實(shí)用新型提供一種基于手機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)電表及電力終端維護(hù)的裝置，通過(guò)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(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)，將現(xiàn)有的利用掌上電腦對(duì)智能電表和電力終端進(jìn)行抄讀和參數(shù)設(shè)置改為利用手機(jī)對(duì)智能電表和電力終端進(jìn)行抄讀和參數(shù)設(shè)置，大大降低了成本，同時(shí)也大大降低了維護(hù)人員的操作難度，從而提高工作效率。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實(shí)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(shí)用新型與門(mén)電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4為本實(shí)用新型RS485通信模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5為本實(shí)用新型紅外調(diào)制頻率信號(hào)電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6為本實(shí)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(shí)用新型調(diào)制紅外通信接收電路結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)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(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述。
實(shí)施例
[0025]如圖1所示，一種基于手機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)電表及電力終端維護(hù)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(guò)一與門(mén)電路與串口 -USB通信轉(zhuǎn)換電路連接。
[0026]通過(guò)串口 -USB通信轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)將手機(jī)的USB接口轉(zhuǎn)成串口，并通過(guò)串口通信轉(zhuǎn)成調(diào)制紅外信號(hào)和RS485信號(hào)與智能電表進(jìn)行信息傳送與接收，實(shí)現(xiàn)通過(guò)智能終端對(duì)智能電表的抄讀和設(shè)置。
[0027]如圖3所示，所述與門(mén)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(yáng)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(jī)提供的電壓進(jìn)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(jī)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(guò)USB轉(zhuǎn)串口芯片F(xiàn)T31ID將手機(jī)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(dòng)，使得應(yīng)用軟件簡(jiǎn)單高自動(dòng)化，降低了對(duì)維護(hù)人員的要求。
[0029]其中，F(xiàn)T311D的USBDM引腳和USBDP引腳分別通過(guò)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(hào)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(shí)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(hào)的紅外調(diào)制頻率信號(hào)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(hào)電路通過(guò)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(hào)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(hào)，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(yáng)極和另一二極管D4的陰極，同時(shí)通過(guò)一電容接地，二極管D3的陰極通過(guò)電阻R7和R9連接電源，二極管D4的陽(yáng)極通過(guò)電阻R9連接電源，同時(shí)連接放電端DIS，NE555芯片的電壓控制端CV通過(guò)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(gè)L8550QT1G PNP三級(jí)管與紅外發(fā)射管D5組成38kHz頻率信號(hào)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(yáng)極后通過(guò)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(shí)通過(guò)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(lái)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(hào)的紅外接收器，型號(hào)為HM338R，所述紅外接收器的電源端和地端之間并聯(lián)了兩個(gè)電容C8和C9，所述并聯(lián)的電容C8和C9的一端通過(guò)一電阻R6連接電源，另一端接地。
[0035]電路工作時(shí)，芯片UDl將手機(jī)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(jī)發(fā)出的信號(hào)通過(guò)USB再經(jīng)過(guò)串口 -USB通信轉(zhuǎn)換電路將USB信號(hào)轉(zhuǎn)為串口信號(hào)TXD，通過(guò)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(hào)TXD為高電平，串口信號(hào)TXD經(jīng)過(guò)反相器SN74AHC1G14變成低電平，此時(shí)MAX13085芯片的電壓端A，B間為高阻態(tài)，信號(hào)通過(guò)上拉電阻R4使得電壓端A輸出高電平，信號(hào)通過(guò)下拉電阻R5使得電壓端B輸出低電平，這樣在RS485通信線(xiàn)上的信號(hào)邏輯就為I。當(dāng)發(fā)送為低電平時(shí)，串口信號(hào)TXD經(jīng)過(guò)反向器SN74AHC1G14變成高電平，此時(shí)MAX13085芯片變?yōu)榘l(fā)送狀態(tài)，由于MAX13085芯片的信號(hào)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(xiàn)上的信號(hào)邏輯就為O ;
[0037]當(dāng)串口信號(hào)TXD輸入調(diào)制紅外通信模塊時(shí)，若串口信號(hào)TXD為低電平，則三級(jí)管Q2導(dǎo)通，紅外發(fā)送二級(jí)管D5發(fā)送頻率為38KHz的調(diào)制信號(hào)，若串口信號(hào)TXD為高電平，則三級(jí)管Q2截止，紅外發(fā)送二級(jí)管D5停止發(fā)送調(diào)制信號(hào)。
[0038]當(dāng)發(fā)送信號(hào)時(shí)，紅外線(xiàn)和RS485同時(shí)發(fā)送，由于兩通信物理介質(zhì)不同信號(hào)互不影響。但是，當(dāng)需要接收信號(hào)時(shí)，紅外線(xiàn)信號(hào)和RS485信號(hào)通過(guò)兩二級(jí)管Dl，D2和上拉電阻R3與USB轉(zhuǎn)串口芯片F(xiàn)T311D的信號(hào)接收腳相連接。由于紅外線(xiàn)接收和RS485常態(tài)為高電平，由于二級(jí)管D1，D2為單相導(dǎo)通，因此輸入給芯片F(xiàn)T311D的信號(hào)經(jīng)上拉電阻R3變成高電平。假如紅外線(xiàn)通信和RS485通信任意一方收到低電平，此時(shí)相應(yīng)的一個(gè)二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)，因此輸入給芯片F(xiàn)T311D的信號(hào)為低電平。但是兩信號(hào)不能同時(shí)接收，否則就會(huì)出錯(cuò)。在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中紅外線(xiàn)通信和RS485通信都能實(shí)現(xiàn)對(duì)電表及電力終端的抄讀和設(shè)置?，F(xiàn)場(chǎng)的維護(hù)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(shí)際使用中信號(hào)不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。在硬件設(shè)計(jì)上我們留有兩種接口，這樣現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況靈活的運(yùn)用。
[0039]具體的，當(dāng)連接RS485通信模塊時(shí)，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(guò)反向器SN74AHC1G14后接收使能端RE為低電平(RE為低電平時(shí)控制芯片接收)，因此RS485信號(hào)通過(guò)電壓端A，B輸入，經(jīng)過(guò)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(hào)轉(zhuǎn)換成USB通信信號(hào)輸入到手機(jī)。
[0040]當(dāng)連接調(diào)制紅外通信模塊時(shí)，調(diào)制紅外38K調(diào)制信號(hào)由NE555的多諧振蕩電路產(chǎn)生。紅外接收器HM338R探測(cè)接收信號(hào)，當(dāng)紅外接收器HM338R沒(méi)接收到頻率為38KHz調(diào)制信號(hào)時(shí)，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(shí)用新型的其中具體實(shí)現(xiàn)方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專(zhuān)利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些顯而易見(jiàn)的替換形式均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于手機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)電表及電力終端維護(hù)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(guò)一與門(mén)電路與串口 -USB通信轉(zhuǎn)換電路連接，所述與門(mén)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(yáng)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(jī)提供的電壓進(jìn)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(guò)USB轉(zhuǎn)串口芯片Ul將手機(jī)的USB接口信號(hào)轉(zhuǎn)換為串口信號(hào)；所述的USB轉(zhuǎn)串口芯片Ul與手機(jī)USB接口間通過(guò)USB接口電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于手機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)電表及電力終端維護(hù)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(lái)自串口 -USB通信轉(zhuǎn)換電路的信號(hào)通過(guò)所述反相器U2后進(jìn)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(shí)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(jī)的現(xiàn)場(chǎng)電表及電力終端維護(hù)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(hào)的紅外調(diào)制頻率信號(hào)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(hào)電路通過(guò)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(jī)的現(xiàn)場(chǎng)電表及電力終端維護(hù)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(jī)的現(xiàn)場(chǎng)電表及電力終端維護(hù)的裝置，其特征在于:所述紅外調(diào)制頻率信號(hào)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(yáng)極和另一二極管D4的陰極，同時(shí)通過(guò)一電容接地，所述二極管D3的陰極通過(guò)電阻R7和R9連接電源，二極管D4的陽(yáng)極通過(guò)電阻R9連接電源，同時(shí)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(guò)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(jī)的現(xiàn)場(chǎng)電表及電力終端維護(hù)的裝置，其特征在于:所述調(diào)制紅外發(fā)送電路包括兩個(gè)三級(jí)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(shí)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(hào)。
【文檔編號(hào)】G08C23/04GK204117347SQ201420222844
【公開(kāi)日】2015年1月21日 申請(qǐng)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(qǐng)人:惠州中城電子科技有限公司