專利名稱：一種用于電表終端的無線抄表裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及無線通訊傳輸技術領域，尤其是一種用于電表終端的無線抄表裝置。
背景技術：
隨著城市建設的發展，居民小區規模日益擴大，抄表作業逐漸成為一個突出的問題。目前，抄表作業一般是通過人工記錄的，其費時費力，管理麻煩。另外，也有采用遠程技術抄表的，在現有的遠程抄表系統中，當數據采集點多時，各個數據采集點與控制中心之間
的距離遠，采用電力線載波傳送數據，其建設和后期維護的成本都比較高，而且其數據傳輸的質量低，降低了系統的可靠性。還有是使用紅外技術進行抄表的，即采用紅外技術現場抄表，將紅外線對準電表的紅外接收裝置，其通訊距離范圍小，必須靠近電表，每次只能抄收一只電表的讀數，而且容易受干擾，抄表效率低。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種具有通訊距離范圍大，抗干擾能力強，且能夠有選擇性地抄表或在工作范圍內自動組網批量抄表的用于電表終端的無線抄表裝置。為解決上述技術問題，本實用新型一種用于電表終端的無線抄表裝置，包括有電源電路，所述電源電路連接有無線收發芯片，主控微處理單元和電平轉換電路，所述主控微處理單元與無線收發芯片和電平轉換電路連接，所述主控微處理單元與無線收發芯片通過同步串行外設接口連接，所述主控微處理單元與電平轉換電路之間設有通用異步接收/發送裝置，所述電平轉換電路連接有電表上行通訊接口電路，所述電平轉換電路與電表上行通訊接口電路之間設有通用異步接收/發送裝置；所述無線收發芯片連接有平衡轉換收發電路，所述平衡轉換收發電路連接有用于發射和接收無線信號的天線。所述主控微處理單元用于無線網絡動態組網的協議處理，處理無線收發芯片的數據發送和接收，和讀取電表的數據；所述主控微處理單元選擇新唐公司基于cortex-MO內核的型號為MINI52ZAN的微處理器，其具有體積小、能耗低、節能、低閘數、精簡程序代碼特性，該處理器采用寬電壓輸入、高抗干擾、高抗噪聲設計，特別適合應用于工業系統控制，同時其具有多種高速通信接口，內設有在線編程功能的ISP，及在線系統編程功能的ICP，可以實現遠程升級和在線仿真，方便開發調試。所述電源電路為整個系統提供3. 3V及5V的電源，采用盛群半導體股份有限公司型號為HT7533的低壓差線性穩壓電源芯片，該型號芯片為工業級線性穩壓器件，所提供電
源穩定可靠。所述無線收發芯片負責將數據通過無線信號發送出去和接收無線信號，其選用德州儀器型號為CC1120的完全集成的單芯片無線電收發器，可提供擴展硬件，以支持數據包處理、數據緩沖和突發傳輸、廣播聲道評估、鏈路質量指示和無線電喚醒，其主要運行參數可以通過同步串行外設接口控制。所述電平轉換電路用于轉換電表上行通訊接口電路的電平到主控微處理單元的電平，包括采用型號為LL4148的信號二極管和型號為MMBT3904的NPN三極管，實現主控微處理器為3. 3V電平到外部與電表5V的電平轉換電路；所述電表上行通訊接口電路用于與電表的數據通訊；所述平衡轉換收發電路采用簡易的巴倫電路，各由兩個相同的電容電感組成對稱的電路，用于將天線與無線收發芯片的阻抗進行匹配，保證所發射到天線的信號功率，及從天線接收的信號功率最大化。本實用新型一種用于電表終端的無線抄表裝置，設有自動抄表和選擇抄表兩種模式，自動抄表實現快速批量高效抄表，選擇抄表可以通過輸入表號顯不點對點的抄表模式，在大批量抄收電表后，個別無線環境較差的地方，動態網絡伸及不到的地方，可以走到電表跟前，采用選擇抄表，把讀數準確抄收回來，作為自動抄表的補充手段，使系統兼顧效率及成功率。本實用新型一種用于電表終端的無線抄表裝置，具有通訊距離范圍大，抗干擾能力強特點，且能夠有選擇性地抄表和在工作范圍內自動組網批量抄表。·
以下結合附圖
對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細說明，其中圖I為本實用新型的控制電路示意圖。圖2為本實用新型的工作示意圖。圖3為本實用新型的電路示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的實施方式作詳細說明。本實用新型一種用于電表終端的無線抄表裝置，通過標準的接口跟電表安裝連接，并與手持無線抄表終端組成一個現場抄表系統。圖I為本實用新型的控制電路示意圖，圖3為本實用新型的電路示意圖，一種用于電表終端的無線抄表裝置包括有電源電路2，所述電源電路2連接有無線收發芯片3，主控微處理單元I和電平轉換電路4，所述主控微處理單元I與無線收發芯片3和電平轉換電路4連接，所述主控微處理單元I與無線收發芯片3通過同步串行外設接口連接，所述主控微處理單元I與電平轉換電路4之間設有通用異步接收/發送裝置，所述電平轉換電路4連接有電表上行通訊接口電路5，所述電平轉換電路4與電表上行通訊接口電路5之間設有通用異步接收/發送裝置；所述無線收發芯片3連接有平衡轉換收發電路6，所述平衡轉換收發電路6連接有用于發射和接收無線信號的天線7。所述主控微處理單元I用于無線網絡動態組網的協議處理和處理無線收發芯片3的數據發送和接收，以及讀取電表的數據；所述主控微處理單元I選擇新唐公司基于cortex-MO內核的型號為MINI52ZAN的微處理單元，其具有體積小、能耗低、節能、低閘數、精簡程序代碼特性，該處理器采用寬電壓輸入、高抗干擾、高抗噪聲設計，特別適合應用于工業系統控制，同時其具有多種高速通信接口，內設有在線編程功能的ISP，及在線系統編程功能的ICP，可以實現遠程升級和在線仿真，方便開發調試。[0018]所述電源電路2為整個系統提供3. 3V及5V的電源，采用盛群半導體股份有限公司型號為HT7533的低壓差線性穩壓電源芯片，該型號芯片為工業級線性穩壓器件，所提供電源穩定可靠。所述無線收發芯片3負責將數據通過以無線信號發送出去和接收無線信號數據，其選用德州儀器型號為CC1120的完全集成的單芯片無線電收發器，其可提供擴展硬件，以支持數據包處理、數據緩沖和突發傳輸、廣播聲道評估、鏈路質量指示和無線電喚醒，同時其主要運行參數可以通過同步串行外設接口控制。所述電平轉換電路4用于轉換電表上行通訊接口電路5的電平到主控微處理單元I的電平，包括采用型號為LL4148的信號二極管和型號為MMBT3904的NPN三極管，實現主控微處理單元I為3. 3V電平到外部與電表5V的電平轉換電路4。所述電表上行通訊接口電路5用于與電表的數據通訊；所述平衡轉換收發電路6采用簡易的巴倫電路，各由兩個相同的電容電感組成對稱的電路，用于將天線7與無線收發芯片3的阻抗進行匹配，保證所發射到天線7的信號功率，及從天線7接收的信號功率最大化。·圖2為本實用新型的工作示意圖，本實用新型一種用于電表終端的無線抄表裝置，設有自動抄表和選擇抄表兩種模式，自動抄表實現快速批量高效抄表，選擇抄表可以通過輸入表號顯不點對點的抄表模式，在大批量抄收電表后，個別無線環境較差的地方，動態網絡伸及不到的地方，可以走到電表跟前，采用選擇抄表，把讀數準確抄收回來，作為自動抄表的補充，使之兼顧效率及成功率。選擇使用自動抄表時，手持無線抄表終端通過無線廣播發送一條包含在有效回復時間內讀取電表表號巾貞，一種用于電表終端的無線抄表裝置接收到這條讀取電表表號中貞后，采用無線通訊技術，運用沖突與競爭算法，以及隨機延遲的時間發送自身的電表表號回復幀。手持無線抄表終端在電表有效回復時間內等待電表回復，當有效回復時間過后，手持無線抄表終端根據接收到的電表表號，對每個返回表號的電表進行點對點的抄讀；抄讀完畢之后，再次廣播發送讀取電表表號巾貞，繼續新一輪抄表，當廣播發送讀取電表表號巾貞三次沒有接收到電表回復幀后，手持無線抄表終端響一聲提示后繼續廣播發送讀取電表表號幀，抄表員根據提示，移動到其他位置繼續抄表。在抄表過程中，抄表員隨時可以查看成功讀取的電表和未讀到的電表信息。當這個區域的電表全部抄讀完后，手持無線抄表終端連續響聲提75抄表完畢,抄表員按下停止鍵可以停止抄表動作,完成抄表。當選擇使用選擇抄表時，在手持無線抄表終端輸入電表的表號，手持無線抄表終端對該表號的電表進行點對點的抄讀，其他電表不作回復。
權利要求1.一種用于電表終端的無線抄表裝置，其特征在于包括有電源電路(2)，所述電源電路(2 )連接有無線收發芯片(3 )，主控微處理單元(I)和電平轉換電路(4 )，所述主控微處理單元(I)與無線收發芯片(3 )及電平轉換電路(4 )連接，所述電平轉換電路(4 )連接有電表上行通訊接口電路(5)，所述無線收發芯片(3)連接有平衡轉換收發電路(6)，所述平衡轉換收發電路(6)連接有天線(7)； 所述主控微處理單元(I)用于無線網絡動態組網協議處理，處理無線收發芯片(3)的數據發送和接收,及讀取電表的數據； 所述電源電路(2)為整個系統提供3. 3V及 5V的穩壓直流電源； 所述無線收發芯片(3)負責將數據通過無線信號發送出去和接收無線信號； 所述電平轉換電路(4 )用于轉換電表上行通訊接口電路(5 )的電平到主控微處理單元(O的電平； 所述電表上行通訊接口電路(5 )用于與電表的數據通訊； 所述平衡轉換收發電路(6)用于將天線(7)與無線收發芯片(3)的阻抗進行匹配，保證所發射到天線(7)的信號功率及從天線(7)接收的信號功率最大化； 所述天線(7 )用于發射和接收無線信號。
2.根據權利要求I所述的一種用于電表終端的無線抄表裝置，其特征在于所述主控微處理單元(I)與無線收發芯片(3)通過同步串行外設接口連接。
3.根據權利要求I所述的一種用于電表終端的無線抄表裝置，其特征在于所述無線收發芯片(3)選用型號為CC1120的芯片。
4.根據權利要求I所述的一種用于電表終端的無線抄表裝置，其特征在于所述主控微處理單元(I)與電平轉換電路(4)之間設有通用異步接收/發送裝置，所述電平轉換電路(4)與電表上行通訊接口電路(5)之間設有通用異步接收/發送裝置。
5.根據權利要求I所述的一種用于電表終端的無線抄表裝置，其特征在于所述主控微處理單元(I)選用型號為MINI52ZAN的處理器。
6.根據權利要求I所述的一種用于電表終端的無線抄表裝置，其特征在于所述電源電路(2)選用型號為HT7533的低壓差線性穩壓電源芯片。
專利摘要本實用新型公開了一種用于電表終端的無線抄表裝置，包括有電源電路，無線收發芯片，主控微處理單元，電平轉換電路，平衡轉換收發電路，天線和電表上行通訊接口電路；主要利用無線收發芯片與主控微處理單元的配合使用，兩者之間采用同步串行外設接口連接，使其具有通訊距離范圍大，抗干擾能力強的特點，且能夠有選擇性地抄表或在工作范圍內自動組網批量抄表。
文檔編號G08C17/02GK202736268SQ201220264788
公開日2013年2月13日 申請日期2012年6月6日 優先權日2012年6月6日
發明者林鎮葵 申請人:廣東匯海華天科技有限公司