本實用新型屬于無線電通訊領域，具體涉及一種微功率無線電表通信裝置。

背景技術：

智能化、信息化的飛速發(fā)展，促使了數(shù)字化時代的來臨，也使得全面構建數(shù)字化小區(qū)成為可能。而電氣領域的計量是全面構建數(shù)字化小區(qū)建設的重要方面。而在電氣領域的計量方面，傳統(tǒng)的電力抄表計量方式越來越不能滿足實現(xiàn)信息化、自動化先進抄表管理的需要。

目前，我國主要的電氣抄表方式有人工抄表、IC卡預付費表和有線抄表等。其中，人工抄表存在著不準確、不及時、收費難、不利于用電波峰波谷的統(tǒng)計、不可控制和耗費大量人力資源等缺點，已經不適應社會發(fā)展的需求了。IC卡預付費方式，盡管能減少了一定的人力和時間成本，但在付費方面比較繁瑣。有線抄表系統(tǒng)也有其局限性，當其布好線后，就不好再做改動，且不易維護。無線抄表方式已成為最先進的一種電力計量方式，它的發(fā)展類似于手機的發(fā)展歷程，必將全面取代傳統(tǒng)收費方式。目前，微功率、高穩(wěn)定性和低成本成為無線抄表系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種微功率無線電表通信裝置，該微功率無線電表通信裝置以無線通信為基礎，擺脫復雜的線路連接成本和各種因線路問題引起的通信問題，實時高效，可以大大提高抄表效率和抄表精度進一步控制成本，優(yōu)化現(xiàn)有的抄表方式。

實用新型的技術解決方案如下：

一種微功率無線電表通信裝置，包括發(fā)送端和接收端；所述發(fā)送端包括第一單片機、第一射頻收發(fā)芯片和智能電表，所述第一單片機通過串口連接所述智能電表，所述第一單片機還與所述第一射頻收發(fā)芯片電連接；所述接收端包括第二單片機、第二射頻收發(fā)芯片和終端顯示器，所述第二單片機分別與所述第二射頻收發(fā)芯片和終端顯示器電連接。

作為本實用新型的微功率無線電表通信裝置在一方面的改進，所述第一單片機和/或所述第二單片機與電源模塊連接。

進一步的，所述電源模塊為直流電源或交流電源。

作為本實用新型的微功率無線電表通信裝置在一方面的改進，所述第一單片機和/或所述第二單片機為STC5A60S2單片機。

作為本實用新型的微功率無線電表通信裝置在一方面的改進，所述第一射頻收發(fā)芯片和/或所述第二射頻收發(fā)芯片為Si4438射頻收發(fā)芯片。

作為本實用新型的微功率無線電表通信裝置在一方面的改進，所述終端顯示器為計算機或觸摸式液晶顯示屏。

本實用新型的微功率無線電表通信裝置，突破了傳統(tǒng)抄表的束縛，提供了一種更為便捷的抄表方式，以無線通信為基礎，擺脫了復雜的線路連接成本和各種因線路問題引起的通信問題，實時，高效，可以大大的提高抄表效率和抄表精度，微功率、低功耗，進一步控制成本，優(yōu)化現(xiàn)有的抄表方式。

附圖說明

圖1為本實用新型具體實施例的框架圖；

圖2為本實用新型的控制電路示意圖；

圖3為圖2的控制電路的局部放大示意圖；

圖4為本實用新型的信號收發(fā)電路示意圖；

圖5為圖4的信號收發(fā)電路的局部放大示意圖。

具體實施方式

為了便于理解本實用新型，下文將結合說明書附圖和較佳的實施例對本文實用新型做更全面、細致地描述，但本實用新型的保護范圍并不限于如下具體實施例。

除非另有定義，下文中所使用的所有專業(yè)術語與本領域技術人員通常理解含義相同。本文中所使用的專業(yè)術語只是為了描述具體實施例的目的，并不是旨在限制本實用新型的保護范圍。

圖1顯示了本實用新型的一個具體實施例，一種微功率無線電表通信裝置，包括發(fā)送端和接收端。

其中，發(fā)送端包括第一單片機、第一射頻收發(fā)芯片和智能電表，第一單片機通過串口連接智能電表，第一單片機還與第一射頻收發(fā)芯片電連接。接收端包括第二單片機、第二射頻收發(fā)芯片和終端顯示器，第二單片機分別與第二射頻收發(fā)芯片和終端顯示器電連接。其中，第二單片機通過串口連接終端顯示器。

本實用新型的工作原理在于：在發(fā)送端，第一單片機通過串口連接智能電表，智能電表產生的數(shù)據送入第一單片機，第一單片機與第一射頻收發(fā)芯片電連接，第一單片機將智能電表送入的數(shù)據處理后傳輸至第一射頻收發(fā)芯片進行發(fā)送，第一射頻收發(fā)芯片將數(shù)據發(fā)送給第二射頻收發(fā)芯片。在接收端，第二射頻收發(fā)芯片接收第一射頻收發(fā)芯片發(fā)送的數(shù)據，然后送至第二單片機，第二單片機將處理后的數(shù)據通過終端顯示器實時顯示。

上述結構的微功率無線電表通信裝置，突破了傳統(tǒng)抄表的束縛，提供了一種更為便捷的抄表方式，以無線通信為基礎，擺脫了復雜的線路連接成本和各種因線路問題引起的通信問題，實時，高效，可以大大的提高抄表效率和抄表精度，微功率、低功耗，進一步控制成本，優(yōu)化現(xiàn)有的抄表方式。

具體地，終端顯示器為計算機。第一單片機和/或第二單片機與電源模塊連接，由電源模塊進行供電，該電源模塊可以為直流電源，也可以為交流電源，還可以為蓄電池。該電源模塊電壓范圍為3V～5V。

優(yōu)選的，第一單片機和/或第二單片機為STC5A60S2單片機。STC5A60S2單片機是貼片封裝，具有體積小、功耗小、性能強等優(yōu)點。同時，該款單片機中包含60K的FLASH程序存儲ROM、1280字節(jié)的SRAM、兩個定時器、2個PCA定時器、2個UART串口、內置EEPROM、看門狗計數(shù)器及片內R/C振蕩器和外部晶體振蕩器電路等模塊?？梢哉f，STC12C5A60S2單片機幾乎包含了數(shù)據采集和控制中所需的所有單元，完全可以滿足本通信裝置設計的要求。

優(yōu)選的，第一射頻收發(fā)芯片和/或第二射頻收發(fā)芯片為Si4438射頻收發(fā)芯片。Si4438射頻收發(fā)芯片由Silicon Labs設計開發(fā)，可滿足中國470-510MHz頻段智能電表市場對性能、系統(tǒng)成本和規(guī)定的要求。Si4438射頻收發(fā)芯片利用高效的片上功率放大器(PA)，提供同類最佳的輸出功率(+20dBm)、靈敏度(-124dBm)、鏈路預算(114dB)和臨近通道抑制(58dB)等規(guī)格特性，為智能電表延長傳輸距離并提供可靠的通信鏈路。同時，Si4438射頻收發(fā)芯片內置的分集式天線和跳頻支持可進一步擴展傳輸距離、增強無線性能。由于分集式天線緊密集成到Si4438射頻收發(fā)芯片，因此，可以提高系統(tǒng)鏈路預算8-10dB，即使在惡劣的環(huán)境條件下也可以有效延長傳輸距離。

Si4438射頻收發(fā)芯片集中了高發(fā)射，高靈敏度，極低功耗的優(yōu)越性能，是針對中國智能電表市場的最具能效的sub-GHz無線解決方案。Si4438射頻收發(fā)芯片的50nA休眠/待機電流(寄存器內容保留)比中國市場上同類收發(fā)器產品低40倍，在50nA休眠模式，Si4438射頻收發(fā)芯片可以在短短的450μs時間內轉換到接收(RX)或發(fā)送(TX)模式，處于工作模式時，其TX電流消耗在+20dBm為75mA，RX電流消耗為14mA，加上超低待機電流和快速喚醒時間，使功耗敏感型無線應用的電池壽命最大化，在相同的產品運行周期中，可減少電池更換次數(shù)和電池尺寸。

圖2和圖3所示為第一單片機和/或第二單片機的控制電路，在圖2和圖3中，RT與RX的輸出分別匹配相應的RC濾波電路，以確保信號在接收與發(fā)射能保持在最佳狀態(tài)，使信號得以有效的傳遞，接收與發(fā)射的信號通過一個信號開關來控制處于發(fā)射還是接收狀態(tài)，該控制信號直接由STC5A60S2單片機控制。考慮到實際需求，要求低功耗，故需要省電節(jié)能，所以采用的是3.3v的工作電壓，但是外置電路存在5v與3v不同的電路，為了使得現(xiàn)在電平匹配，加一個DC-DC降壓電路，為STC5A60S2單片機提供穩(wěn)定且合適的工作電壓，STC5A60S2單片機的I/O口需要通過PMOS管連接到串口裝置，因為STC5A60S2單片機驅動電流很小，需增設PMOS電路，以提高負載能力。

本實用新型的實施案例中，圖4和圖5所示為信號收發(fā)電路，在圖4和圖5中，Si4438射頻收發(fā)芯片具有雙發(fā)功能，能夠同時發(fā)射與接受數(shù)據，在廣播數(shù)據時，我們可以把采集過來的數(shù)據經第一單片機處理后通過第一射頻收發(fā)芯片編碼打包發(fā)送出去，同理，在接收數(shù)據時，我們同樣通過天線把信號捕捉，再經過第二射頻收發(fā)芯片譯碼后，入第二單片機處理，然后送出相應的控制信號，在終端顯示器也可以以某種形式顯示處理。

開機后，控制電路中的第一單片機進行自檢，進入準備工作狀態(tài)，然后，初始化第一單片機和第一射頻收發(fā)芯片的各項功能，先初始化的第一單片機串口中斷，初始化第一射頻收發(fā)芯片，讓第一射頻收發(fā)芯片處于發(fā)送狀態(tài)，在主函數(shù)中循環(huán)判斷，串口是否接收到數(shù)據，如果接收到，就將數(shù)據寫入第一射頻收發(fā)芯片的RX FIFO緩沖器中，然后開始發(fā)送數(shù)據，清空FIFO緩沖器，等待下一次發(fā)送。

在接收端，先初始化的第二單片機串口中斷，初始化第二射頻收發(fā)芯片，讓第二射頻收發(fā)芯片處于接收狀態(tài)，在主函數(shù)循環(huán)判斷第二射頻收發(fā)芯片中斷標志位是否置0，再寫讀取指令，將第二射頻收發(fā)芯片的RX FIFO中的數(shù)據讀取出來。通過串口發(fā)送給計算機，完成接收，清空FIFO緩沖器，等待下一次接收。

以上詳細描述了本實用新型的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據本實用新型的構思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術領域中技術人員依本實用新型的構思在現(xiàn)有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護范圍內。