一種電表采集器的電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及電力信息采集【技術領域】,尤其涉及一種電表采集器的電路,包括主控模塊、將串口的TTL電平轉換為正負電壓的差分信號的RS485電平轉換模塊、將載波信號進行調制加密和解密,并通過電力線傳遞數據信息的電力線載波模塊、將載波信號調制成電話信號的電話撥號通訊模塊、將載波信號調制成音頻信號的音頻通訊模塊,主控模塊分別與RS485電平轉換模塊、電力線載波模塊、電話撥號通訊模塊以及音頻通訊模塊連接。分別通過電話撥號通訊模塊、音頻通訊模塊、RS485電平轉換模塊管理和抄收電話撥號通訊方式、音頻信號通訊方式、廣電規約不同時期通訊規約的電表,從而實現了通過采集器抄收所有電表,降低了改造成本,節省了人工和資源。
【專利說明】-種電表采集器的電路
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及電力信息采集系統領域,尤其涉及一種電表采集器的電路。
【背景技術】
[0002] 目前在電力信息采集系統中,用于集中器和電表之間管理的設備有國網規約采集 器和南網規約采集器。兩者共同點是把安裝在一起的電表一起接到該設備下的通訊口,采 集器通過通訊口把電表的用電信息和拉合間等信息采集、處理并上傳給集中器。
[0003] 現有的采集器不管是國網規約還是南網規約的都有很強的局限性,都只能針對 部分規約的電表才能使用,無法同時與不同規約的電表進行通信,尤其在很多舊小區比較 早安裝集中抄表系統,小區里安裝有早期的非標準通信規約的電表,也安裝有97規約的電 表,還有些安裝有07規約的電表,整個電表的使用是比較混亂,目前的采集器無法抄收所 有電表,需要很多人工來現場抄數據,費時費工,并且存在電量抄收有誤的情況。但如果把 舊的電表全部換掉,成本太高無法承受。 實用新型內容
[0004] 本實用新型提供一種電表采集器的電路,W解決現有的采集器無法抄收所有電表 的問題。
[000引一種電表采集器的電路,包括:
[0006] 主控模塊、將串口的TTL電平轉換為正負電壓的差分信號的RS485電平轉換模塊、 將載波信號進行調制加密和解密,并通過電力線傳遞數據信息的電力線載波模塊、將載波 信號調制成電話信號的電話撥號通訊模塊、將載波信號調制成音頻信號的音頻通訊模塊, 其中,主控模塊分別與RS485電平轉換模塊、電力線載波模塊、電話撥號通訊模塊W及音頻 通訊模塊連接。
[0007] 優選的,所述電路還包括;分別將220V交流電壓轉化為3. 3V直流電壓為主控模塊 供電W及轉換成5V直流電壓為RS485電平轉換模塊供電的電源控制模塊;所述電源控制模 塊分別與主控模塊、電話撥號通訊模塊W及RS485電平轉換模塊連接。
[0008] 優選的,所述電路還包括:
[0009] 保存表的類型信息和電表抄表信息和電表狀態信息的存儲器;
[0010] 保證主控模塊正常運行的硬件修復模塊;
[0011] W及時鐘模塊;
[0012] 所述存儲器、硬件修復模塊W及時鐘模塊分別與主控模塊連接。
[0013] 優選的,所述主控模塊包括:芯片U1,電阻R1-R2、電阻R6-R7、電阻R24、電阻 R39、電阻R43、電阻R47、電阻貼0-貼2、電阻貼6,電容C1-C2、電容C9、電容C11-C15、電容 C21,H極管Q2-Q3,短接點K201,晶體振蕩器XI,接線排J4,其中,所述芯片Ul的型號為 LPC2131/2132/2138,芯片Ul的引腳4與硬件修復模塊連接,芯片Ul的引腳6、引腳18、弓I 腳25、引腳42、引腳50、引腳59均與地連接,芯片Ul的引腳7、引腳23、引腳43、引腳49、弓I 腳51、引腳63均與3. 3V電壓連接,芯片Ul的引腳9、引腳10、引腳13、引腳14、引腳15均 與RS485電平轉換模塊連接,芯片Ul的引腳22、引腳26均與存儲器連接,芯片Ul的引腳 29與電阻R7的一端連接,電阻R7的另一端接3. 3V電壓,芯片Ul的引腳30、引腳45均與 音頻通訊模塊連接,芯片Ul的引腳33與電阻R47的一端連接,電阻R47的另一端分別與電 阻貼0的一端、H極管Q2的基極連接,H極管Q2的集電極接地,H極管Q2的發射極分別與 電阻R51的一端、接線排J4的引腳7連接,電阻R50的另一端、電阻R51的另一端均與電壓 VCC連接,芯片Ul的引腳34分別與電阻貼6的一端、電阻R52的一端W及H極管Q3的發射 極連接,電阻R52的另一端接3. 3V電壓,電阻R56的另一端與H極管Q3的集電極均接地,H 極管Q3的基極與電阻R24的一端連接,電阻R24的另一端與接線排J4的引腳8連接,芯片 Ul的引腳37、引腳41均與時鐘模塊連接,芯片Ul的引腳38與電阻R39的一端連接,電阻 R39的另一端分別與電阻R43的一端、電容C21的一端、接線排J4的引腳4連接,電阻R43 的另一端接VCC電壓,電容C21的另一端接地,芯片Ul的引腳47分別與電阻R6的一端、短 接點K201的一端連接,電阻R6的另一端接3. 3V電壓,短接點K201的另一端接地,芯片Ul 的引腳48與電阻R2的一端連接,電阻R2的另一端接3. 3V電壓,芯片Ul的引腳57與電話 撥號通訊模塊連接,芯片Ul的引腳61分別與電阻Rl的一端、晶體振蕩器Xl的一端W及電 容C2的一端連接,芯片Ul的引腳62分別與電阻Rl的另一端、晶體振蕩器Xl的另一端W 及電容Cl的一端連接,電容Cl的另一端、電容C2的另一端均接地,接線排J4的引腳1、引 腳2均與VHH節點連接,接線排J4的引腳3接VCC電壓,接線排J4的引腳5、引腳6均接 地,電容C9的一端、電容Cll的一端、電容C12的一端、電容C13的一端、電容C14的一端、 電容C15的一端均接3. 3V電壓,電容C9的另一端、電容Cll的另一端、電容C12的另一端、 電容C13的另一端、電容C14的另一端、電容C15的另一端均接地。
[0014] 優選的,所述RS485電平轉換模塊包括上行RS485模塊和下行RS485模塊;
[0015] 所述上行RS485模塊包括;電阻R14、R27、R66、R68、R72-R76,電容C31,熱敏電阻 F3-F4,雙向穩壓管Z1-Z3, H角瞬態管M2,光電禪合器U8、U12-U13,驅動芯片U14,其中,驅 動芯片U14的型號為65LBC184,光電禪合器U8的集電極分別與電阻R66的一端、芯片Ul的 引腳13連接,光電禪合器U8的發射極與地連接,電阻R66的另一端接3. 3V電壓,光電禪合 器U8的陽極與電阻R72的一端連接,電阻R72的另一端接5V電壓,光電禪合器U8的陰極 與驅動芯片U14的引腳R連接,光電禪合器U12的陽極與電阻R73的一端連接,電阻R73的 另一端接3. 3V電壓,光電禪合器U12的陰極與芯片Ul的引腳9連接,光電禪合器U12的集 電極接5V電壓,光電禪合器U12的發射極分別與電阻R14的一端、電阻R27的一端連接,電 阻R27的另一端接地,電阻R14的另一端分別與驅動芯片U14的引腳引腳DE連接,光 電禪合器U13的陽極與電阻R74的一端連接,電阻R74的另一端接3. 3V電壓,光電禪合器 U13的陰極與芯片Ul的引腳14連接,光電禪合器U13的集電極分別與電阻R68的一端、驅 動芯片U14的引腳D連接,電阻R68的另一端接5V電壓,光電禪合器U13的發射極接地,驅 動芯片U14的引腳VCC分別與電容C31的一端、5V電壓連接,電容C31的另一端接地,驅動 芯片U14的引腳B分別與電阻R75的一端、熱敏電阻F3的一端、雙向穩壓管Zl的第一陽極 端、雙向穩壓管Z2的第一陽極端連接,電阻R75的另一端接地,熱敏電阻F3的另一端分別 與H角瞬態管M2的一端W及集中管理器連接,雙向穩壓管Zl的第二陽極端接地,驅動芯片 U14的引腳A分別與電阻R76的一端、雙向穩壓管Z2的第二陽極端、雙向穩壓管Z3的第一 陽極端、熱敏電阻F4的一端連接,電阻R76的另一端接5V電壓,雙向穩壓管Z3的第二陽極 端接地,熱敏電阻F4的另一端分別與H角瞬態管M2的另一端W及集中管理器連接;
[0016] 所述下行 RS485 模塊包括;電阻 R12、R25、R65、R67、R69-R71、R77-R78,電容 C30, 雙向穩壓管Z4-Z6,熱敏電阻巧-F6, H腳瞬態管M3,光電禪合器U9-U11,驅動芯片U15,其 中,驅動芯片U15的型號為65LBC184,光電禪合器U9的集電極分別與電阻R65的一端、芯 片Ul的引腳34連接,光電禪合器U9的發射極與地連接,電阻R65的另一端接3. 3V電壓, 光電禪合器U9的陽極與電阻R71的一端連接,電阻R71的另一端接5V電壓,光電禪合器U9 的陰極與驅動芯片U15的引腳R連接,光電禪合器UlO的陽極與電阻R69的一端連接,電阻 R69的另一端接3. 3V電壓,光電禪合器UlO的陰極與芯片Ul的引腳10連接,光電禪合器 UlO的集電極接5V電壓,光電禪合器UlO的發射極分別與電阻R12的一端、電阻R25的一端 連接,電阻R25的另一端接地,電阻R12的另一端分別與驅動芯片U15的引腳瓦、引腳DE 連接,光電禪合器Ull的陽極與電阻R70的一端連接,電阻R70的另一端接3. 3V電壓,光電 禪合器Ull的陰極與芯片Ul的引腳33連接,光電禪合器Ull的集電極分別與電阻R67的 一端、驅動芯片U15的引腳D連接,電阻R67的另一端接5V電壓,光電禪合器Ull的發射極 接地,驅動芯片U15的引腳VCC分別與電容C30的一端、5V電壓連接,電容C30的另一端接 地,驅動芯片U15的引腳B分別與電阻R77的一端、熱敏電阻巧的一端、雙向穩壓管Z4的 第一陽極端、雙向穩壓管巧的第一陽極端連接,電阻R77的另一端接地,熱敏電阻巧的另 一端分別與H角瞬態管M3的一端W及其他電表連接,雙向穩壓管Z4的第二陽極端接地,驅 動芯片U15的引腳A分別與電阻R78的一端、雙向穩壓管巧的第二陽極端、雙向穩壓管Z6 的第一陽極端、熱敏電阻F6的一端連接,電阻R78的另一端接5V電壓,雙向穩壓管Z6的第 二陽極端接地,熱敏電阻F6的另一端分別與H角瞬態管M3的另一端W及其他電表連接。
[0017] 優選的,所述音頻通訊模塊包括:
[0018] 電阻 R18-R23、R28-R35、R38、R49、貼8A、貼8B,電容 C19-C20、電容 E1,熱敏電阻 F1-F2,壓敏電阻M1,變壓器Tl, H極管呪,穩壓二極管Z9-Z10,整流二極管D1-D2,雙運算放 大器U3B、U3A,其中,雙運算放大器U3B、U3A的型號均為LM358,電阻R35的一端與芯片Ul 的引腳30連接,電阻R35的另一端分別與電阻R19的一端、H極管呪的基極連接,電阻R19 的另一端分別與地、穩壓二極管ZlO的陽極、變壓器Tl的初級繞線圈的一端連接,H極管呪 的集電極分別與VCC電壓、電阻R38的一端連接,H極管呪的發射極分別與電阻R38的另 一端、電阻R58A的一端、電阻R58B的一端連接,電阻R58A的另一端分別與電阻R58B的另 一端、電阻R49的一端、穩壓二極管ZlO的陰極W及變壓器Tl的初級繞線圈的另一端連接, 變壓器Tl的次級繞線圈的一端分別與穩壓二極管Z9的陽極、熱敏電阻Fl的一端連接,變 壓器Tl的次級繞線圈的另一端分別與穩壓二極管Z9的陰極、熱敏電阻巧的一端連接,壓 敏電阻Ml的一端分別與熱敏電阻Fl的另一端W及音頻信號通訊方式的電表連接,壓敏電 阻Ml的另一端分別與熱敏電阻巧的另一端W及音頻信號通訊方式的電表連接,電阻R49 的另一端分別與整流二極管D2的陰極、整流二極管Dl的陽極、電阻R34的一端連接,電阻 R34的另一端與電容El的負極連接,電容El的正極與電阻R23的一端連接,電阻R23的另 一端分別與雙運算放大器U3B的引腳6、電阻R31的一端連接,雙運算放大器U3B的引腳5 分別與電阻R32的一端、電阻R33的一端連接,雙運算放大器U3B的引腳7分別與電阻R31 的另一端、電容C20的一端、電阻R22的一端連接,電容C20的另一端分別與電阻R38的一 端W及雙運算放大器U3A的引腳2連接,電阻R38的另一端分別與雙運算放大器U3A的引 腳1、電阻R21的一端、電阻R20的一端連接,電阻R20的另一端分別與芯片Ul的引腳45、 電阻R18的一端連接,電阻R18的另一端接地,雙運算放大器U3A的引腳3分別與電阻R39 的一端、電阻R29的一端連接,電阻R21的另一端、電阻R29的另一端、電阻R22的另一端、 電阻R33的另一端、整流二極管Dl的陰極、整流二極管D2的陽極W及雙運算放大器U3A的 引腳4均與地連接,電容C19的一端、電阻R39的另一端、電阻R32的另一端W及雙運算放 大器U3A的引腳8均與VCC電壓連接,電容C19的另一端接地。
[0019] 優選的,所述電話撥號通訊模塊包括:
[0020] 芯片叫00寸102,電容(:100-(:110,電阻1?100-1?109,晶體振蕩器《100-《101,穩壓二 極管M100,開關S100, H極管T100-T101,整流二極管D100,接線排J100-J101,其中,芯片 UlOO的型號為HT9172D,芯片UlOl的型號為HT9200A,芯片U102的型號為ATMEGA8_TQFP32, 接線排JlOO的引腳1、引腳2均接12V電壓,接線排的引腳3、引腳4均接5V電壓,接線排 JlOO的引腳5、引腳6均接地,接線排JlOO的引腳7、引腳8均與接線排J4的引腳8 W及芯 片U102的引腳31連接,接線排JlOO的引腳9、引腳10均與接線排J4的引腳7 W及芯片 U102的引腳30連接,接線排JlOl的引腳1與芯片U102的引腳15連接,接線排JlOl的引 腳2接5V電壓,接線排的引腳4、引腳6、引腳8、引腳10均接地,接線排JlOl的引腳7與 芯片U102的引腳17連接,接線排JlOl的引腳9與芯片U102的引腳16連接,芯片U102的 引腳3、引腳5均接地,芯片U102的引腳29分別與芯片Ul的引腳57、電阻R109的一端、電 容C109的一端、整流二極管DlOO的陽極連接,整流二極管DlOO的陰極、電阻R109的另一 端均接5V電壓,電容C109的另一端接地,芯片U102的引腳20、引腳18均與5V電壓W及電 容CllO的一端連接,電容CllO的另一端接地,芯片U102的引腳4、引腳6均接5V電壓,芯 片U102的引腳27、引腳26、引腳25、引腳24、引腳23分別與芯片UlOO的引腳11、引腳12、 引腳13、引腳14、引腳15對應連接,芯片UlOO的引腳18分別與電容C107的一端、5V電壓 W及電容C106的一端連接,電容C106的另一端接地,芯片UlOO的引腳17分別與電容C107 的另一端W及電阻R102的一端連接,芯片UlOO的引腳16與電阻R102的另一端連接,芯片 UlOO的引腳10接5V電壓,芯片UlOO的引腳1與芯片UlOO的引腳4連接,芯片UlOO的引 腳7分別與晶體振蕩器XlOO的一端、電容C108的一端連接,芯片UlOO的引腳8分別與晶 體振蕩器XlOO的另一端W及電容C109的一端連接,芯片UlOO的引腳9、引腳5、引腳6均 與電容C108的另一端、電容C109的另一端W及地連接,芯片UlOO的引腳2與電阻RlOl的 一端連接,芯片UlOO的引腳3分別與電阻RlOl的另一端W及電阻RlOO的一端連接,電阻 RlOO的另一端與電容ClOO的一端連接,電容ClOO的另一端分別與芯片UlOl的引腳7、穩壓 二極管MlOO的陰極、電阻R107的一端W及H極管TlOl的集電極連接,電阻R107的另一端 分別與開關SlOO的一端W及H極管TlOO的集電極連接,H極管TlOO的發射極分別與12V 電壓W及開關SlOO的另一端連接,H極管TlOO的基極與電阻R108的一端連接,電阻R108 的另一端分別與電阻R106的一端、H極管TlOl的發射極W及地連接,H極管TlOl的基極 分別與電阻R106的另一端、電容C105的一端W及電阻R105的一端連接,電阻R105的另一 端分別與電容C103的一端、5V電壓W及芯片UlOl的引腳8連接,電容C103的另一端分別 與電阻R103的一端、電容C104的一端W及地連接,電阻R103的另一端分別與電容C104的 另一端、電阻R104的一端W及芯片UlOl的引腳7連接,電阻R104的另一端與電容C105的 另一端連接,芯片Uioi的引腳2分別與晶體振蕩器Xioi的一端、電容Cioi的一端連接,芯 片UlOl的引腳3分別與晶體振蕩器XlOl的另一端W及電容C102的一端連接,芯片UlOl 的引腳4分別與電容ClOl的另一端、電容C102的另一端、穩壓二極管MlOO的陽極W及地 連接。
[0021] 優選的,所述電源控制模塊包括:
[0022] 電源芯片U4,開關電源芯片U16,電容C5、電容CIO、電容C25-C26、電容C32、電 容E2、電容E3-E5,磁珠L1-L2,電感L3,雙向穩壓管Z7-Z8,可調電阻RV1,整流二極管 D12,儀表電源T2,其中,電源芯片U4的型號為SP1117-3. 3,開關電源芯片U16的型號為 LM2575-5. 0,儀表電源T2的型號為CEM03T-1205,電源芯片U4的的引腳IN分別與電容ClO 的一端W及電壓VCC連接,電源芯片U4的引腳OUT分別與電容巧的一端、電容E2的正極 W及3. 3V電壓連接,電源芯片U4的引腳GND分別與電容ClO的另一端、電容巧的另一端、 電容E2的負極W及地連接;
[0023] 儀表電源T2的引腳A化分別與調節電阻RVl的一端W及連接電力線載波模塊的 接線排的火線連接,儀表電源T2的引腳ACN分別與調節電阻RVl的另一端W及連接電力線 載波模塊的接線排的零線連接,儀表電源T2的引腳OUTl+分別與雙向穩壓管Z8的第一陽 極端、電容E3的正極、電容C32的一端W及5V電壓連接,儀表電源T2的引腳OUTl-分別與 雙向穩壓管Z8的第二陽極端、電容E3的負極、電容C32的另一端W及地連接,儀表電源T2 的引腳OUT化分別與雙向穩壓管Z7的第一陽極端、磁珠Ll的一端連接,磁珠Ll的另一端 分別與電容E4的正極、VHH節點、電容C25的一端、開關電源芯片U16的引腳IN連接,儀表 電源T2的引腳0UT2-分別與雙向穩壓管Z7的第二陽極端、磁珠L2的一端連接,磁珠L2的 另一端分別與電容E4的負極、電容C25的另一端、開關電源芯片U16的引腳而/化巧\弓| 腳GND W及地連接,開關電源芯片U16的引腳FB分別與VCC電壓、電感L3的一端、電容E5 的正極W及電容C26的一端連接,開關電源芯片U16的引腳OUT分別與電感L3的另一端、 整流二極管D12的陰極連接,整流二極管D12的陽極、電容E5的負極、電容C26的另一端均 與地連接。
[0024] 優選的,所述硬件修復模塊包括:
[00巧]芯片U2,電容C3-C4、電容C6、電容C8,電阻R3、電阻貼、電阻R15-R17、電阻R37,H 極管Q1,其中,所述芯片U2的型號為SP706SEN,芯片U2的引腳五靈分別與電容C3的一端W 及芯片U2的引腳樂玩^連接,電容C3的另一端接地,芯片U2的引腳VCC分別與電容C4的 一端W及3. 3V電壓連接,芯片U2的引腳GND分別與電容C4的另一端W及地連接,芯片U2 的引腳PFl分別與電阻R37的一端、電阻R36的一端W及電容C6的一端連接,電容C6的另 一端W及電阻R36的另一端均接地,電阻R37的另一端接3. 3V電壓,芯片U2的引腳/?反導7 分別與電阻R15的一端、電阻R5的一端連接,電阻R15的另一端分別與電容C8的一端、電 阻R16的一端W及H極管Ql的基極連接,電阻R16的另一端與VCC電壓開關連接,電容C8 的另一端接地,H極管Ql的集電極接地,H極管Ql的發射極分別與芯片Ul的引腳57、電阻 R17的一端連接,電阻R17的另一端接3. 3V電壓,芯片U2的引腳WDI分別與電阻R3的一端 W及芯片Ul的引腳4連接,電阻R3的另一端接3. 3V電壓,芯片U2的引腳而石與電阻R5 的另一端連接。
[0026] 本實用新型的電表采集器的電路,包括主控模塊、將串口的TTL電平轉換為正負 電壓的差分信號的RS485電平轉換模塊、將載波信號進行調制加密和解密,并通過電力線 傳遞數據信息的電力線載波模塊、將載波信號調制成電話信號的電話撥號通訊模塊、將載 波信號調制成音頻信號的音頻通訊模塊,其中,主控模塊分別與RS485電平轉換模塊、電力 線載波模塊、電話撥號通訊模塊W及音頻通訊模塊連接。通過電話撥號通訊模塊抄收和管 理電話撥號通訊方式的電表,通過音頻通訊模塊抄收和管理音頻信號通訊方式的電表,通 過RS485電平轉換模塊抄收和管理廣電規約不同時期通訊規約的電表,從而實現了通過采 集器抄收所有電表,降低了改造成本,節省了人工和資源。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027] 圖1是本實用新型實施例提供的電表采集器的電路的方框原理圖一。
[0028] 圖2是本實用新型實施例提供的電表采集器的電路的方框原理圖二。
[0029] 圖3是本實用新型實施例提供的主控模塊電路圖。
[0030] 圖4是本實用新型實施例提供的RS485電平轉換模塊電路圖。
[0031] 圖5是本實用新型實施例提供的音頻通訊模塊電路圖。
[0032] 圖6是本實用新型實施例提供的電話撥號通訊模塊電路圖。
[0033] 圖7是本實用新型實施例提供的電源控制模塊電路圖。
[0034] 圖8是本實用新型實施例提供的硬件修復模塊電路圖。
[0035] 圖9是本實用新型實施例提供的時鐘模塊電路圖。
[0036] 圖10是本實用新型實施例提供的存儲器電路圖。
[0037] 圖11是本實用新型實施例提供的指示燈電路圖。
【具體實施方式】
[0038] 為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白,W下結合附圖及實施 例,對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用W解釋 本實用新型,并不用于限定本實用新型。
[0039] 圖1示出了本實用新型實施例提供的一種電表采集器的電路的方框原理圖,包 括:
[0040] 主控模塊、將串口的TTL電平轉換為正負電壓的差分信號的RS485電平轉換模塊、 將載波信號進行調制加密和解密,并通過電力線傳遞數據信息的電力線載波模塊、將載波 信號調制成電話信號的電話撥號通訊模塊、將載波信號調制成音頻信號的音頻通訊模塊, 其中,主控模塊分別與RS485電平轉換模塊、電力線載波模塊、電話撥號通訊模塊W及音頻 通訊模塊連接。
[0041] 在本實用新型實施例中,RS485電平轉換模塊包括上行RS485模塊和下行RS485模 塊,抗15KV靜電放電和800V的雷擊浪涌,通訊穩定,與主芯片之間用高速光禪相隔離;上、 下行RS485模塊是由光禪、SN65LBC184芯片、瞬態管、放電管等元件組成的RS485通訊電路, 完成把串口的TTL電平轉換為正負電壓的差分信號,使信號能實現通訊距離遠、抗干擾、放 雷擊的等特點。
[0042] 由調制解調收發電路和MCU芯片組成,MCU主要完成載波信號的調制加密和解密, 把信號加載到電力線上,利用電力線來傳遞數據信息,并從電力線上接收信號。
[0043] 電話撥號通訊口由AtmelS加HT9172組成,8位MCU芯片完成數據處理,HT9172完 成信號調制成電話信號后發送出去。
[0044] 音頻通訊口由發送放大電路和接收運算比較器組成,另外還包括濾波電路、隔離 禪合變壓器和放電保護電路,發送的時候調制的信號通過H極管放大后再通過禪合變壓器 發送出去,接收的時候通過禪合變壓器禪合到信號,再通過濾波選頻,送到運放器LM358進 行放大后送入主控芯片。
[0045] 圖2示出了本實用新型實施例提供的一種電表采集器的電路的方框原理圖,電表 采集器的電路包括上述實施例中的全部模塊,此外還包括W下模塊,分別將220V交流電壓 轉化為3. 3V直流電壓為主控模塊供電W及轉換成5V直流電壓為RS485電平轉換模塊供電 的電源控制模塊;保存表的類型信息和電表抄表信息和電表狀態信息的存儲器;保證主控 模塊正常運行的硬件修復模塊;W及時鐘模塊;電源控制模塊分別與主控模塊、電話撥號 通訊模塊W及RS485電平轉換模塊連接,存儲器、硬件修復模塊W及時鐘模塊分別與主控 模塊連接。
[0046] 在本實用新型實施例中,電源控制模塊為開關電源模式,完成電壓的轉換,即把 220VAC轉換為主芯片所需要的3. 3VDC、外圍模塊所用的5VDC和RS485485電平轉換模塊所 用的5VDC電源,并且RS485485電平轉換模塊的5V電路部分對其它電路部分的隔離電壓達 到 4KV。
[0047] 硬件修復模塊由芯片SP706SEN來完成,防止主控芯片的程序跑飛或是進去死循 環時,硬件修復模塊能喚回程序正常運行,保證系統的穩定性。
[004引存儲器主要是保存表的類型信息和抄收到的電表當前電量的信息,另外電表的狀 態信息也會保存在存儲器里。
[0049] 圖3示出了本實用新型實施例提供的主控模塊電路圖,包括:
[0050] 所述主控模塊包括;芯片U1,電阻R1-R2、電阻R6-R7、電阻R24、電阻R39、電 阻R43、電阻R47、電阻貼0-貼2、電阻貼6,電容C1-C2、電容C9、電容C11-C15、電容C21, H極管Q2-Q3,短接點K201,晶體振蕩器XI,接線排J4,其中,所述芯片Ul的型號為 LPC2131/2132/2138,芯片Ul的引腳4與硬件修復模塊連接,芯片Ul的引腳6、引腳18、弓I 腳25、引腳42、引腳50、引腳59均與地連接,芯片Ul的引腳7、引腳23、引腳43、引腳49、弓I 腳51、引腳63均與3. 3V電壓連接,芯片Ul的引腳9、引腳10、引腳13、引腳14、引腳15均 與RS485電平轉換模塊連接,芯片Ul的引腳22、引腳26均與存儲器連接,芯片Ul的引腳 29與電阻R7的一端連接,電阻R7的另一端接3. 3V電壓,芯片Ul的引腳30、引腳45均與 音頻通訊模塊連接,芯片Ul的引腳33與電阻R47的一端連接,電阻R47的另一端分別與電 阻貼0的一端、H極管Q2的基極連接,H極管Q2的集電極接地,H極管Q2的發射極分別與 電阻R51的一端、接線排J4的引腳7連接,電阻R50的另一端、電阻R51的另一端均與電壓 VCC連接,芯片Ul的引腳34分別與電阻R56的一端、電阻貼2的一端W及H極管Q3的發射 極連接,電阻R52的另一端接3. 3V電壓,電阻R56的另一端與H極管Q3的集電極均接地,H 極管Q3的基極與電阻R24的一端連接,電阻R24的另一端與接線排J4的引腳8連接,芯片 Ul的引腳37、引腳41均與時鐘模塊連接,芯片Ul的引腳38與電阻R39的一端連接,電阻 R39的另一端分別與電阻R43的一端、電容C21的一端、接線排J4的引腳4連接,電阻R43 的另一端接VCC電壓,電容C21的另一端接地,芯片Ul的引腳47分別與電阻R6的一端、短 接點K201的一端連接,電阻R6的另一端接3. 3V電壓,短接點K201的另一端接地,芯片Ul 的引腳48與電阻R2的一端連接,電阻R2的另一端接3. 3V電壓,芯片Ul的引腳57與電話 撥號通訊模塊連接,芯片Ul的引腳61分別與電阻Rl的一端、晶體振蕩器Xl的一端W及電 容C2的一端連接,芯片Ul的引腳62分別與電阻Rl的另一端、晶體振蕩器Xl的另一端W 及電容Cl的一端連接,電容Cl的另一端、電容C2的另一端均接地,接線排J4的引腳1、引 腳2均與VHH節點連接,接線排J4的引腳3接VCC電壓,接線排J4的引腳5、引腳6均接 地,電容C9的一端、電容Cll的一端、電容C12的一端、電容C13的一端、電容C14的一端、 電容C15的一端均接3. 3V電壓,電容C9的另一端、電容Cll的另一端、電容C12的另一端、 電容C13的另一端、電容C14的另一端、電容C15的另一端均接地。
[0051] 在本實用新型實施例中,電阻Rl的阻值為IMQ,電阻R6-R7、R43的阻值均為 4. 7KQ,電阻R39、貼6的阻值均為100 Q,電阻R47、R24的阻值均為0,電阻R50的阻值為 IOKQ,電阻貼1、貼2的阻值均為2KQ,電容C1-C2的值為2^F,電容C9X11-C15的值均為 0. IuF, H極管Q2-Q3的型號為9015。
[0052] 圖4示出了本實用新型實施例提供的RS485電平轉換模塊電路圖,包括:
[0053] RS485電平轉換模塊包括上行RS485模塊和下行RS485模塊;
[0054] 所述上行RS485模塊包括;電阻R14、R27、R66、R68、R72-R76,電容C31,熱敏電阻 F3-F4,雙向穩壓管Z1-Z3, H角瞬態管M2,光電禪合器U8、U12-U13,驅動芯片U14,其中,驅 動芯片U14的型號為65LBC184,光電禪合器U8的集電極分別與電阻R66的一端、芯片Ul的 引腳13連接,光電禪合器U8的發射極與地連接,電阻R66的另一端接3. 3V電壓,光電禪合 器U8的陽極與電阻R72的一端連接,電阻R72的另一端接5V電壓,光電禪合器U8的陰極 與驅動芯片U14的引腳R連接,光電禪合器U12的陽極與電阻R73的一端連接,電阻R73的 另一端接3. 3V電壓,光電禪合器Ul2的陰極與芯片Ul的引腳9連接,光電禪合器Ul2的集 電極接5V電壓,光電禪合器U12的發射極分別與電阻R14的一端、電阻R27的一端連接,電 阻R27的另一端接地,電阻R14的另一端分別與驅動芯片U14的引腳瓦5、引腳DE連接,光 電禪合器U13的陽極與電阻R74的一端連接,電阻R74的另一端接3. 3V電壓,光電禪合器 U13的陰極與芯片Ul的引腳14連接,光電禪合器U13的集電極分別與電阻R68的一端、驅 動芯片U14的引腳D連接,電阻R68的另一端接5V電壓,光電禪合器U13的發射極接地,驅 動芯片U14的引腳VCC分別與電容C31的一端、5V電壓連接,電容C31的另一端接地,驅動 芯片U14的引腳B分別與電阻R75的一端、熱敏電阻F3的一端、雙向穩壓管Zl的第一陽極 端、雙向穩壓管Z2的第一陽極端連接,電阻R75的另一端接地,熱敏電阻F3的另一端分別 與H角瞬態管M2的一端W及集中管理器連接,雙向穩壓管Zl的第二陽極端接地,驅動芯片 U14的引腳A分別與電阻R76的一端、雙向穩壓管Z2的第二陽極端、雙向穩壓管Z3的第一 陽極端、熱敏電阻F4的一端連接,電阻R76的另一端接5V電壓,雙向穩壓管Z3的第二陽極 端接地,熱敏電阻F4的另一端分別與H角瞬態管M2的另一端W及集中管理器連接;
[00巧]所述下行 RS485 模塊包括;電阻 R12、R25、R65、R67、R69-R71、R77-R78,電容 C30, 雙向穩壓管Z4-Z6,熱敏電阻巧-F6, H腳瞬態管M3,光電禪合器U9-U11,驅動芯片U15,其 中,驅動芯片U15的型號為65LBC184,光電禪合器U9的集電極分別與電阻R65的一端、芯 片Ul的引腳34連接,光電禪合器U9的發射極與地連接,電阻R65的另一端接3. 3V電壓, 光電禪合器U9的陽極與電阻R71的一端連接,電阻R71的另一端接5V電壓,光電禪合器U9 的陰極與驅動芯片U15的引腳R連接,光電禪合器UlO的陽極與電阻R69的一端連接,電阻 R69的另一端接3. 3V電壓,光電禪合器UlO的陰極與芯片Ul的引腳10連接,光電禪合器 UlO的集電極接5V電壓,光電禪合器UlO的發射極分別與電阻R12的一端、電阻R25的一端 連接,電阻R25的另一端接地,電阻R12的另一端分別與驅動芯片U15的引腳、引腳DE 連接,光電禪合器Ull的陽極與電阻R70的一端連接,電阻R70的另一端接3. 3V電壓,光電 禪合器Ull的陰極與芯片Ul的引腳33連接,光電禪合器Ull的集電極分別與電阻R67的 一端、驅動芯片U15的引腳D連接,電阻R67的另一端接5V電壓,光電禪合器Ull的發射極 接地,驅動芯片U15的引腳VCC分別與電容C30的一端、5V電壓連接,電容C30的另一端接 地,驅動芯片U15的引腳B分別與電阻R77的一端、熱敏電阻巧的一端、雙向穩壓管Z4的 第一陽極端、雙向穩壓管巧的第一陽極端連接,電阻R77的另一端接地,熱敏電阻巧的另 一端分別與H角瞬態管M3的一端W及其他電表連接,雙向穩壓管Z4的第二陽極端接地,驅 動芯片U15的引腳A分別與電阻R78的一端、雙向穩壓管巧的第二陽極端、雙向穩壓管Z6 的第一陽極端、熱敏電阻F6的一端連接,電阻R78的另一端接5V電壓,雙向穩壓管Z6的第 二陽極端接地,熱敏電阻F6的另一端分別與H角瞬態管M3的另一端W及其他電表連接。
[0056] 在本實用新型實施例中,電阻R65-R68的阻值均為202KQ,電阻R69-R74的阻值均 為680 Q,電阻R12、R14的阻值均為4. 7K Q,電阻R25、R27的阻值均為2K Q,電阻R77-R78 的阻值均為47K Q,電容C30-C31的值均為0. IuF,電禪合器U8-U13的型號均為TLP421,雙 向穩壓管Z1-Z6的型號均為AMBJ7CA。
[0057] 圖5示出了本實用新型實施例提供的音頻通訊模塊電路圖,包括:
[0058] 電阻 R18-R23、R28-R35、R38、R49、貼8A、貼8B,電容 C19-C20、電容 E1,熱敏電阻 F1-F2,壓敏電阻M1,變壓器Tl, H極管呪,穩壓二極管Z9-Z10,整流二極管D1-D2,雙運算放 大器U3B、U3A,其中,雙運算放大器U3B、U3A的型號均為LM358,電阻R35的一端與芯片Ul 的引腳30連接,電阻R35的另一端分別與電阻R19的一端、H極管呪的基極連接,電阻R19 的另一端分別與地、穩壓二極管ZlO的陽極、變壓器Tl的初級繞線圈的一端連接,H極管呪 的集電極分別與VCC電壓、電阻R38的一端連接,H極管呪的發射極分別與電阻R38的另 一端、電阻R58A的一端、電阻R58B的一端連接,電阻R58A的另一端分別與電阻R58B的另 一端、電阻R49的一端、穩壓二極管ZlO的陰極W及變壓器Tl的初級繞線圈的另一端連接, 變壓器Tl的次級繞線圈的一端分別與穩壓二極管Z9的陽極、熱敏電阻Fl的一端連接,變 壓器Tl的次級繞線圈的另一端分別與穩壓二極管Z9的陰極、熱敏電阻巧的一端連接,壓 敏電阻Ml的一端分別與熱敏電阻Fl的另一端W及音頻信號通訊方式的電表連接,壓敏電 阻Ml的另一端分別與熱敏電阻巧的另一端W及音頻信號通訊方式的電表連接,電阻R49 的另一端分別與整流二極管D2的陰極、整流二極管Dl的陽極、電阻R34的一端連接,電阻 R34的另一端與電容El的負極連接,電容El的正極與電阻R23的一端連接,電阻R23的另 一端分別與雙運算放大器U3B的引腳6、電阻R31的一端連接,雙運算放大器U3B的引腳5 分別與電阻R32的一端、電阻R33的一端連接,雙運算放大器U3B的引腳7分別與電阻R31 的另一端、電容C20的一端、電阻R22的一端連接,電容C20的另一端分別與電阻R38的一 端W及雙運算放大器U3A的引腳2連接,電阻R38的另一端分別與雙運算放大器U3A的引 腳1、電阻R21的一端、電阻R20的一端連接,電阻R20的另一端分別與芯片Ul的引腳45、 電阻R18的一端連接,電阻R18的另一端接地,雙運算放大器U3A的引腳3分別與電阻R39 的一端、電阻R29的一端連接,電阻R21的另一端、電阻R29的另一端、電阻R22的另一端、 電阻R33的另一端、整流二極管Dl的陰極、整流二極管D2的陽極W及雙運算放大器U3A的 引腳4均與地連接,電容C19的一端、電阻R39的另一端、電阻R32的另一端W及雙運算放 大器U3A的引腳8均與VCC電壓連接,電容C19的另一端接地。
[0059] 在本實用新型實施例中,電阻R34-R35、R49的阻值均為化Q,電阻R19的阻值為 30K Q,電阻R38的阻值為20K Q,R18的阻值為3.服Q,電阻R20-R2UR23的阻值均為2K Q, 電阻R30、R28的阻值均為IOOK Q,電容C19的值為0. IuF,電容El的值為10UF/16V,H極 管呪的型號為A42,整流二極管D1-D2的型號為IM148。
[0060] 圖6示出了本實用新型實施例提供的電話撥號通訊模塊電路圖,包括:
[0061] 芯片叫00寸102,電容(:100-(:110,電阻1?100-1?109,晶體振蕩器《100-《101,穩壓二 極管M100,開關S100, H極管T100-T101,整流二極管D100,接線排J100-J101,其中,芯片 UlOO的型號為HT9172D,芯片UlOl的型號為HT9200A,芯片U102的型號為ATMEGA8_TQFP32, 接線排JlOO的引腳1、引腳2均接12V電壓,接線排的引腳3、引腳4均接5V電壓,接線排 JlOO的引腳5、引腳6均接地,接線排JlOO的引腳7、引腳8均與接線排J4的引腳8 W及芯 片U102的引腳31連接,接線排JlOO的引腳9、引腳10均與接線排J4的引腳7 W及芯片 U102的引腳30連接,接線排JlOl的引腳1與芯片U102的引腳15連接,接線排JlOl的引 腳2接5V電壓,接線排的引腳4、引腳6、引腳8、引腳10均接地,接線排JlOl的引腳7與 芯片U102的引腳17連接,接線排JlOl的引腳9與芯片U102的引腳16連接,芯片U102的 引腳3、引腳5均接地,芯片U102的引腳29分別與芯片Ul的引腳57、電阻R109的一端、電 容C109的一端、整流二極管DlOO的陽極連接,整流二極管DlOO的陰極、電阻R109的另一 端均接5V電壓,電容C109的另一端接地,芯片U102的引腳20、引腳18均與5V電壓W及電 容CllO的一端連接,電容CllO的另一端接地,芯片U102的引腳4、引腳6均接5V電壓,芯 片U102的引腳27、引腳26、引腳25、引腳24、引腳23分別與芯片UlOO的引腳11、引腳12、 引腳13、引腳14、引腳15對應連接,芯片UlOO的引腳18分別與電容C107的一端、5V電壓 W及電容C106的一端連接,電容C106的另一端接地,芯片UlOO的引腳17分別與電容C107 的另一端W及電阻R102的一端連接,芯片UlOO的引腳16與電阻R102的另一端連接,芯片 UlOO的引腳10接5V電壓,芯片UlOO的引腳1與芯片UlOO的引腳4連接,芯片UlOO的引 腳7分別與晶體振蕩器XlOO的一端、電容C108的一端連接,芯片UlOO的引腳8分別與晶 體振蕩器XlOO的另一端W及電容C109的一端連接,芯片UlOO的引腳9、引腳5、引腳6均 與電容C108的另一端、電容C109的另一端W及地連接,芯片UlOO的引腳2與電阻RlOl的 一端連接,芯片UlOO的引腳3分別與電阻RlOl的另一端W及電阻RlOO的一端連接,電阻 RlOO的另一端與電容ClOO的一端連接,電容ClOO的另一端分別與芯片UlOl的引腳7、穩壓 二極管MlOO的陰極、電阻R107的一端W及H極管TlOl的集電極連接,電阻R107的另一端 分別與開關SlOO的一端W及H極管TlOO的集電極連接,H極管TlOO的發射極分別與12V 電壓W及開關SlOO的另一端連接,H極管TlOO的基極與電阻R108的一端連接,電阻R108 的另一端分別與電阻R106的一端、H極管TlOl的發射極W及地連接,H極管TlOl的基極 分別與電阻R106的另一端、電容C105的一端W及電阻R105的一端連接,電阻R105的另一 端分別與電容C103的一端、5V電壓W及芯片Uioi的引腳8連接,電容C103的另一端分別 與電阻R103的一端、電容C104的一端W及地連接,電阻R103的另一端分別與電容C104的 另一端、電阻R104的一端W及芯片UlOl的引腳7連接,電阻R104的另一端與電容C105的 另一端連接,芯片UlOl的引腳2分別與晶體振蕩器XlOl的一端、電容ClOl的一端連接,芯 片UlOl的引腳3分別與晶體振湯器XlOl的另一端W及電容C102的一端連接,芯片UlOl 的引腳4分別與電容ClOl的另一端、電容C102的另一端、穩壓二極管MlOO的陽極W及地 連接。
[006引在本實用新型實施例中,電阻RlOl的阻值為IOOK Q,電阻RlOO的阻值為62K Q, 電阻R102的阻值為39KQ,電阻R107的阻值為200 0,電阻R108的阻值為5.化Q,電 阻R104的阻值為8. 4KQ,電阻R103、R105、R109的阻值均為10KQ,電容C101-C102、 C108-C109 的值均為 20pF,電容 C100、C104 的值均為 0. OluF,電容 C100、C103、C105-C107、 C109-C110的值均為0.1uF,H極管T100-T101的型號均為S8050。
[0063] 圖7示出了本實用新型實施例提供的電源控制模塊電路圖,包括:
[0064] 電源芯片U4,開關電源芯片U16,電容C5、電容CIO、電容C25-C26、電容C32、電 容E2、電容E3-E5,磁珠L1-L2,電感L3,雙向穩壓管Z7-Z8,可調電阻RV1,整流二極管 D12,儀表電源T2,其中,電源芯片U4的型號為SP1117-3. 3,開關電源芯片U16的型號為 LM2575-5. 0,儀表電源T2的型號為CEM03T-1205,電源芯片U4的的引腳IN分別與電容ClO 的一端W及電壓VCC連接,電源芯片U4的引腳OUT分別與電容巧的一端、電容E2的正極 W及3. 3V電壓連接,電源芯片U4的引腳GND分別與電容ClO的另一端、電容巧的另一端、 電容E2的負極W及地連接;
[0065] 儀表電源T2的引腳A化分別與調節電阻RVl的一端W及連接電力線載波模塊的 接線排的火線連接,儀表電源T2的引腳ACN分別與調節電阻RVl的另一端W及連接電力線 載波模塊的接線排的零線連接,儀表電源T2的引腳OUTl+分別與雙向穩壓管Z8的第一陽 極端、電容E3的正極、電容C32的一端W及5V電壓連接,儀表電源T2的引腳OUTl-分別與 雙向穩壓管Z8的第二陽極端、電容E3的負極、電容C32的另一端W及地連接,儀表電源T2 的引腳OUT化分別與雙向穩壓管Z7的第一陽極端、磁珠Ll的一端連接,磁珠Ll的另一端 分別與電容E4的正極、VHH節點、電容C25的一端、開關電源芯片U16的引腳IN連接,儀表 電源T2的引腳0UT2-分別與雙向穩壓管Z7的第二陽極端、磁珠L2的一端連接,磁珠L2的 另一端分別與電容E4的負極、電容C25的另一端、開關電源芯片U16的引腳竊六/OFF、引 腳GND W及地連接,開關電源芯片U16的引腳FB分別與VCC電壓、電感L3的一端、電容E5 的正極W及電容C26的一端連接,開關電源芯片U16的引腳OUT分別與電感L3的另一端、 整流二極管D12的陰極連接,整流二極管D12的陽極、電容E5的負極、電容C26的另一端均 與地連接。
[0066] 在本實用新型實施例中,電容C5、CIO、C25-C26、C32的值均為0. IuF,電容E2的 值為lOOuF/lOV,電容E3的值為220UF/16V,電容E4的值為1000UF/16V,電容E5的值為 1000UF/25V,電感L3的值為100地,雙向穩壓管Z7-Z8的型號均為P6KE22CA,整流二極管 D12的型號為SS14。
[0067] 圖8示出了本實用新型實施例提供的硬件修復模塊電路圖,包括:
[0068] 芯片U2,電容C3-C4、電容C6、電容C8,電阻R3、電阻貼、電阻R15-R17、電阻R37,H 極管Ql,其中,所述芯片U2的型號為SP706SEN,芯片U2的引腳而萬分別與電容C3的一端W 及芯片U2的引腳而方連接,電容C3的另一端接地,芯片U2的引腳VCC分別與電容C4的 一端W及3. 3V電壓連接,芯片U2的引腳GND分別與電容C4的另一端W及地連接,芯片U2 的引腳PFl分別與電阻R37的一端、電阻R36的一端W及電容C6的一端連接,電容C6的另 一端W及電阻R36的另一端均接地,電阻R37的另一端接3. 3V電壓,芯片U2的引腳 分別與電阻R15的一端、電阻R5的一端連接,電阻R15的另一端分別與電容C8的一端、電 阻R16的一端W及H極管Ql的基極連接,電阻R16的另一端與VCC電壓開關連接,電容C8 的另一端接地,H極管Ql的集電極接地,H極管Ql的發射極分別與芯片Ul的引腳57、電阻 R17的一端連接,電阻R17的另一端接3. 3V電壓,芯片U2的引腳WDI分別與電阻R3的一端 W及芯片Ul的引腳4連接,電阻R3的另一端接3. 3V電壓,芯片U2的引腳瓦巧與電阻R5 的另一端連接。
[0069] 在本實用新型實施例中,電阻R3、R16的阻值均為IOKQ,電阻R15的阻值為2KQ, 電阻R5、R17的阻值均為4. 7K Q,電阻R37的阻值為20K Q,電阻R36的阻值為15K Q,電容 C3-C4、C6、C8的值均為0.1uF,H極管Ql的型號為9015。
[0070] 圖9示出了本實用新型實施例提供的時鐘模塊電路圖,包括:
[0071] 芯片U7,電阻R10-R11,電容C16、電容C18、電容C27,晶體振蕩器X2,整流二極管 D7,電池BI,其中,芯片U7的型號為M41T81M6,芯片U7的引腳XI分別與晶體振蕩器X2的 一端W及電容C27的一端連接,電容C27的另一端接地,芯片U7的引腳XO與晶體振蕩器X2 的另一端連接,芯片U7的引腳Vbat分別與整流二極管D7的陰極W及電容C16的一端連接, 電容C16的另一端分別與電池Bl的負極W及地連接,電池Bl的正極與整流二極管D7的陽 極連接,芯片U7的引腳Vss接地,芯片U7的引腳VCC分別與電容C18的一端、電阻RlO的 一端、電阻Rll的一端W及3. 3V電壓連接,芯片U7的引腳S化分別與電阻RlO的另一端W 及芯片Ul的引腳41連接,芯片U7的引腳SDA分別與電阻Rll的另一端W及芯片Ul的引 腳37連接。
[0072] 在本實用新型實施例中,電阻RlO-Rll的阻值均為4. 7KQ,電容C16、C18的值均 為0. IuF,整流二極管D7的型號為IN5819,電池Bl為3V電壓的電池。
[0073] 圖10示出了本實用新型實施例提供的存儲器電路圖,包括:
[0074] 芯片冊,電容C17、電容C28-C29,電阻R8-R9,其中,所述芯片U6的型號為 AT24C256,芯片U6的引腳A0、引腳AI、引腳NC、引腳GND均接地,芯片U6的引腳VCC分別與 電容C17的一端、電阻R8的一端、電阻R9的一端W及3. 3V電壓連接,電容C17的另一端接 地,芯片U6的引腳WP接地,芯片U6的引腳S化分別與電阻R8的另一端、電容C28的一端 W及芯片Ul的引腳22連接,電容C28的另一端接地,芯片U6的引腳SDA分別與電阻R9的 另一端、電容C29的一端W及芯片Ul的引腳26連接,電容C29的另一端接地。
[0075] 在本實用新型實施例中,電阻R8-R9的阻值均為4. 7KQ,電容C17的值為0. IuF, 電容C28-C29的值均為300pF。
[0076] 圖11示出了本實用新型實施例提供的指示燈電路圖,包括:
[0077] 電阻貼9-R61、電阻R63,發光二極管LED1-LED6,其中,電阻貼9的一端、電阻R60 的一端、電阻R61的一端W及電阻R63的一端均接3. 3V電壓,電阻R59的另一端接發光二 極管LEDl的陽極,發光二極管LEDl的陰極接地,電阻R60的另一端接發光二極管LED2的 陽極,發光二極管LED2的陰極接芯片Ul的引腳44,電阻R61的另一端分別接發光二極管 LED3的陽極、發光二極管LED4的陽極,發光二極管LED3的陰極接芯片Ul的引腳31,發光 二極管LED4的陰極接芯片Ul的引腳36,電阻R63的另一端分別接發光二極管LED5、發光 二極管LED6的陽極,發光二極管LED5的陰極接芯片Ul的引腳32,發光二極管LED6的陰極 接芯片Ul的引腳35。
[0078] 在本實用新型實施例中,電阻R59-R6UR63的阻值均為2. 2KQ。
[0079] 上述所有模塊的電路僅為該模塊的一個實施例而已,還可W采取其他的電路來實 現,不局限于上述一個實施例,上述所有實施例中給出的取值均為本實用新型的一個實施 例,本實用新型的所有元器件的取值不局限于該一個實施例。
[0080] 本實用新型電路的工作原理;安裝采集器后把連接到采集器的電表進行分類管 理,如果是電話撥號通訊表,就把電話撥號通訊表的通訊線接到設備的電話撥號通訊模塊 口端子上,并把電表的信息配置到采集器的存儲器;如果是音頻通訊表,就把頻通訊表的通 訊線接到設備的音頻通訊模塊口端子上,并把電表的信息配置到采集器的存儲器;其他電 表把通訊線路接到設備的下行RS485模塊口的端子上;另外再把集中器和采集器用RS485 線連接到上行RS485模塊口的端子上,如果是載波通訊,將不用接RS485線。通訊線路接好 和電表的信息配置好后,采集器開始正常運行。采集器運行后,首先查詢上行是否有信號過 來,如果有將處理上行信號,如果沒有,將會去查詢電表的信息,查詢時是根據電表的類型 來選擇不同的通訊通道,并把查到的信息保存起來,如果上行有信息來時,對信息做判斷, 該信號是取的信息是設備已經存儲的就直接把保存的信息返給集中器,如果沒有,將通過 下行RS485 口去直接抄收電表,從而來完成集中器對電表的抄收。
[0081] 本實用新型的電表采集器的電路,包括主控模塊、將串口的TTL電平轉換為正負 電壓的差分信號的RS485電平轉換模塊、將載波信號進行調制加密和解密,并通過電力線 傳遞數據信息的電力線載波模塊、將載波信號調制成電話信號的電話撥號通訊模塊、將載 波信號調制成音頻信號的音頻通訊模塊,其中,主控模塊分別與RS485電平轉換模塊、電力 線載波模塊、電話撥號通訊模塊W及音頻通訊模塊連接。通過電話撥號通訊模塊抄收和管 理電話撥號通訊方式的電表,通過音頻通訊模塊抄收和管理音頻信號通訊方式的電表,通 過RS485電平轉換模塊抄收和管理廣電規約不同時期通訊規約的電表,從而實現了通過采 集器抄收所有電表,降低了改造成本,節省了人工和資源。
[0082] W上結合具體實施例描述了本實用新型的技術原理。該些描述只是為了解釋本實 用新型的原理,而不能W任何方式解釋為對本實用新型保護范圍的限制。基于此處的解釋, 本領域的技術人員不需要付出創造性的勞動即可聯想到本實用新型的其它【具體實施方式】, 該些方式都將落入本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1. 一種電表米集器的電路,其特征在于,包括: 主控模塊、將串口的TTL電平轉換為正負電壓的差分信號的RS485電平轉換模塊、將載 波信號進行調制加密和解密,并通過電力線傳遞數據信息的電力線載波模塊、將載波信號 調制成電話信號的電話撥號通訊模塊、將載波信號調制成音頻信號的音頻通訊模塊,其中, 主控模塊分別與RS485電平轉換模塊、電力線載波模塊、電話撥號通訊模塊以及音頻通訊 模塊連接。
2. 如權利要求1所述的電路,其特征在于,所述電路還包括: 分別將220V交流電壓轉化為3. 3V直流電壓為主控模塊供電以及轉換成5V直流電壓 為RS485電平轉換模塊供電的電源控制模塊;所述電源控制模塊分別與主控模塊、電話撥 號通訊模塊以及RS485電平轉換模塊連接。
3. 如權利要求1或2所述的電路,其特征在于,所述電路還包括: 保存表的類型信息和電表抄表信息和電表狀態信息的存儲器; 保證主控模塊正常運行的硬件修復模塊; 以及時鐘模塊; 所述存儲器、硬件修復模塊以及時鐘模塊分別與主控模塊連接。
4. 如權利要求3所述的電路,其特征在于,所述主控模塊包括:芯片U1,電阻R1-R2、電 阻R6-R7、電阻R24、電阻R39、電阻R43、電阻R47、電阻R50-R52、電阻R56,電容C1-C2、電容 C9、電容C11-C15、電容C21,三極管Q2-Q3,短接點K201,晶體振蕩器XI,接線排J4,其中,所 述芯片U1的型號為LPC2131/2132/2138,芯片U1的引腳4與硬件修復模塊連接,芯片U1的 引腳6、引腳18、引腳25、引腳42、引腳50、引腳59均與地連接,芯片U1的引腳7、引腳23、 引腳43、引腳49、引腳51、引腳63均與3. 3V電壓連接,芯片U1的引腳9、引腳10、引腳13、 引腳14、引腳15均與RS485電平轉換模塊連接,芯片U1的引腳22、引腳26均與存儲器連 接,芯片U1的引腳29與電阻R7的一端連接,電阻R7的另一端接3. 3V電壓,芯片U1的引 腳30、引腳45均與音頻通訊模塊連接,芯片U1的引腳33與電阻R47的一端連接,電阻R47 的另一端分別與電阻R50的一端、三極管Q2的基極連接,三極管Q2的集電極接地,三極管 Q2的發射極分別與電阻R51的一端、接線排J4的引腳7連接,電阻R50的另一端、電阻R51 的另一端均與電壓VCC連接,芯片U1的引腳34分別與電阻R56的一端、電阻R52的一端 以及三極管Q3的發射極連接,電阻R52的另一端接3. 3V電壓,電阻R56的另一端與三極管 Q3的集電極均接地,三極管Q3的基極與電阻R24的一端連接,電阻R24的另一端與接線排 J4的引腳8連接,芯片U1的引腳37、引腳41均與時鐘模塊連接,芯片U1的引腳38與電阻 R39的一端連接,電阻R39的另一端分別與電阻R43的一端、電容C21的一端、接線排J4的 引腳4連接,電阻R43的另一端接VCC電壓,電容C21的另一端接地,芯片U1的引腳47分 別與電阻R6的一端、短接點K201的一端連接,電阻R6的另一端接3. 3V電壓,短接點K201 的另一端接地,芯片U1的引腳48與電阻R2的一端連接,電阻R2的另一端接3. 3V電壓,芯 片U1的引腳57與電話撥號通訊模塊連接,芯片U1的引腳61分別與電阻R1的一端、晶體 振蕩器XI的一端以及電容C2的一端連接,芯片U1的引腳62分別與電阻R1的另一端、晶 體振蕩器XI的另一端以及電容C1的一端連接,電容C1的另一端、電容C2的另一端均接 地,接線排J4的引腳1、引腳2均與VHH節點連接,接線排J4的引腳3接VCC電壓,接線排 J4的引腳5、引腳6均接地,電容C9的一端、電容C11的一端、電容C12的一端、電容C13的 一端、電容C14的一端、電容C15的一端均接3. 3V電壓,電容C9的另一端、電容C11的另一 端、電容C12的另一端、電容C13的另一端、電容C14的另一端、電容C15的另一端均接地。
5.如權利要求1所述的電路,其特征在于,所述RS485電平轉換模塊包括上行RS485模 塊和下行RS485模塊; 所述上行RS485模塊包括:電阻R14、R27、R66、R68、R72-R76,電容C31,熱敏電阻 F3-F4,雙向穩壓管Z1-Z3,三角瞬態管M2,光電耦合器U8、U12-U13,驅動芯片U14,其中,驅 動芯片U14的型號為65LBC184,光電耦合器U8的集電極分別與電阻R66的一端、芯片U1的 引腳13連接,光電耦合器U8的發射極與地連接,電阻R66的另一端接3. 3V電壓,光電耦合 器U8的陽極與電阻R72的一端連接,電阻R72的另一端接5V電壓,光電耦合器U8的陰極 與驅動芯片U14的引腳R連接,光電耦合器U12的陽極與電阻R73的一端連接,電阻R73的 另一端接3. 3V電壓,光電耦合器U12的陰極與芯片U1的引腳9連接,光電耦合器U12的集 電極接5V電壓,光電稱合器U12的發射極分別與電阻R14的一端、電阻R27的一端連接,電 阻R27的另一端接地,電阻R14的另一端分別與驅動芯片U14的引腳^、引腳DE連接,光 電耦合器U13的陽極與電阻R74的一端連接,電阻R74的另一端接3. 3V電壓,光電耦合器 U13的陰極與芯片U1的引腳14連接,光電耦合器U13的集電極分別與電阻R68的一端、驅 動芯片U14的引腳D連接,電阻R68的另一端接5V電壓,光電耦合器U13的發射極接地,驅 動芯片U14的引腳VCC分別與電容C31的一端、5V電壓連接,電容C31的另一端接地,驅動 芯片U14的引腳B分別與電阻R75的一端、熱敏電阻F3的一端、雙向穩壓管Z1的第一陽極 端、雙向穩壓管Z2的第一陽極端連接,電阻R75的另一端接地,熱敏電阻F3的另一端分別 與三角瞬態管M2的一端以及集中管理器連接,雙向穩壓管Z1的第二陽極端接地,驅動芯片 U14的引腳A分別與電阻R76的一端、雙向穩壓管Z2的第二陽極端、雙向穩壓管Z3的第一 陽極端、熱敏電阻F4的一端連接,電阻R76的另一端接5V電壓,雙向穩壓管Z3的第二陽極 端接地,熱敏電阻F4的另一端分別與三角瞬態管M2的另一端以及集中管理器連接; 所述下行RS485模塊包括:電阻R12、R25、R65、R67、R69-R71、R77-R78,電容C30,雙向 穩壓管Z4-Z6,熱敏電阻F5-F6,三腳瞬態管M3,光電耦合器U9-U11,驅動芯片U15,其中,驅 動芯片U15的型號為65LBC184,光電耦合器U9的集電極分別與電阻R65的一端、芯片U1的 引腳34連接,光電耦合器U9的發射極與地連接,電阻R65的另一端接3. 3V電壓,光電耦合 器U9的陽極與電阻R71的一端連接,電阻R71的另一端接5V電壓,光電耦合器U9的陰極 與驅動芯片U15的引腳R連接,光電耦合器U10的陽極與電阻R69的一端連接,電阻R69的 另一端接3. 3V電壓,光電耦合器U10的陰極與芯片U1的引腳10連接,光電耦合器U10的 集電極接5V電壓,光電耦合器U10的發射極分別與電阻R12的一端、電阻R25的一端連接, 電阻R25的另一端接地,電阻R12的另一端分別與驅動芯片U15的引腳&、引腳DE連接, 光電耦合器U11的陽極與電阻R70的一端連接,電阻R70的另一端接3. 3V電壓,光電耦合 器U11的陰極與芯片U1的引腳33連接,光電耦合器U11的集電極分別與電阻R67的一端、 驅動芯片U15的引腳D連接,電阻R67的另一端接5V電壓,光電耦合器U11的發射極接地, 驅動芯片U15的引腳VCC分別與電容C30的一端、5V電壓連接,電容C30的另一端接地,驅 動芯片U15的引腳B分別與電阻R77的一端、熱敏電阻F5的一端、雙向穩壓管Z4的第一陽 極端、雙向穩壓管Z5的第一陽極端連接,電阻R77的另一端接地,熱敏電阻F5的另一端分 別與三角瞬態管M3的一端以及其他電表連接,雙向穩壓管Z4的第二陽極端接地,驅動芯片 U15的引腳A分別與電阻R78的一端、雙向穩壓管Z5的第二陽極端、雙向穩壓管Z6的第一 陽極端、熱敏電阻F6的一端連接,電阻R78的另一端接5V電壓,雙向穩壓管Z6的第二陽極 端接地,熱敏電阻F6的另一端分別與三角瞬態管M3的另一端以及其他電表連接。
6. 如權利要求4所述的電路,其特征在于,所述音頻通訊模塊包括: 電阻 R18-R23、R28-R35、R38、R49、R58A、R58B,電容 C19-C20、電容 E1,熱敏電阻 F1-F2, 壓敏電阻Ml,變壓器T1,三極管U5,穩壓二極管Z9-Z10,整流二極管D1-D2,雙運算放大器 U3B、U3A,其中,雙運算放大器U3B、U3A的型號均為LM358,電阻R35的一端與芯片U1的引 腳30連接,電阻R35的另一端分別與電阻R19的一端、三極管U5的基極連接,電阻R19的 另一端分別與地、穩壓二極管Z10的陽極、變壓器T1的初級繞線圈的一端連接,三極管U5 的集電極分別與VCC電壓、電阻R38的一端連接,三極管U5的發射極分別與電阻R38的另 一端、電阻R58A的一端、電阻R58B的一端連接,電阻R58A的另一端分別與電阻R58B的另 一端、電阻R49的一端、穩壓二極管Z10的陰極以及變壓器T1的初級繞線圈的另一端連接, 變壓器T1的次級繞線圈的一端分別與穩壓二極管Z9的陽極、熱敏電阻F1的一端連接,變 壓器T1的次級繞線圈的另一端分別與穩壓二極管Z9的陰極、熱敏電阻F2的一端連接,壓 敏電阻Ml的一端分別與熱敏電阻F1的另一端以及音頻信號通訊方式的電表連接,壓敏電 阻Ml的另一端分別與熱敏電阻F2的另一端以及音頻信號通訊方式的電表連接,電阻R49 的另一端分別與整流二極管D2的陰極、整流二極管D1的陽極、電阻R34的一端連接,電阻 R34的另一端與電容E1的負極連接,電容E1的正極與電阻R23的一端連接,電阻R23的另 一端分別與雙運算放大器U3B的引腳6、電阻R31的一端連接,雙運算放大器U3B的引腳5 分別與電阻R32的一端、電阻R33的一端連接,雙運算放大器U3B的引腳7分別與電阻R31 的另一端、電容C20的一端、電阻R22的一端連接,電容C20的另一端分別與電阻R38的一 端以及雙運算放大器U3A的引腳2連接,電阻R38的另一端分別與雙運算放大器U3A的引 腳1、電阻R21的一端、電阻R20的一端連接,電阻R20的另一端分別與芯片U1的引腳45、 電阻R18的一端連接,電阻R18的另一端接地,雙運算放大器U3A的引腳3分別與電阻R39 的一端、電阻R29的一端連接,電阻R21的另一端、電阻R29的另一端、電阻R22的另一端、 電阻R33的另一端、整流二極管D1的陰極、整流二極管D2的陽極以及雙運算放大器U3A的 引腳4均與地連接,電容C19的一端、電阻R39的另一端、電阻R32的另一端以及雙運算放 大器U3A的引腳8均與VCC電壓連接,電容C19的另一端接地。
7. 如權利要求4所述的電路,其特征在于,所述電話撥號通訊模塊包括: 芯片U100-U102,電容C100-C110,電阻R100-R109,晶體振蕩器X100-X101,穩壓二極管 M100,開關S100,三極管T100-T101,整流二極管D100,接線排J100-J101,其中,芯片U100 的型號為HT9172D,芯片U101的型號為HT9200A,芯片U102的型號為ATMEGA8_TQFP32,接線 排J100的引腳1、引腳2均接12V電壓,接線排的引腳3、引腳4均接5V電壓,接線排J100的 引腳5、引腳6均接地,接線排J100的引腳7、引腳8均與接線排J4的引腳8以及芯片U102 的引腳31連接,接線排J100的引腳9、引腳10均與接線排J4的引腳7以及芯片U102的引 腳30連接,接線排J101的引腳1與芯片U102的引腳15連接,接線排J101的引腳2接5V 電壓,接線排的引腳4、引腳6、引腳8、引腳10均接地,接線排J101的引腳7與芯片U102的 引腳17連接,接線排J101的引腳9與芯片U102的引腳16連接,芯片U102的引腳3、引腳 5均接地,芯片U102的引腳29分別與芯片U1的引腳57、電阻R109的一端、電容C109的一 端、整流二極管D100的陽極連接,整流二極管D100的陰極、電阻R109的另一端均接5V電 壓,電容C109的另一端接地,芯片U102的引腳20、引腳18均與5V電壓以及電容C110的一 端連接,電容C110的另一端接地,芯片U102的引腳4、引腳6均接5V電壓,芯片U102的引 腳27、引腳26、引腳25、引腳24、引腳23分別與芯片U100的引腳11、引腳12、引腳13、引腳 14、引腳15對應連接,芯片U100的引腳18分別與電容C107的一端、5V電壓以及電容C106 的一端連接,電容C106的另一端接地,芯片U100的引腳17分別與電容C107的另一端以及 電阻R102的一端連接,芯片U100的引腳16與電阻R102的另一端連接,芯片U100的引腳 10接5V電壓,芯片U100的引腳1與芯片U100的引腳4連接,芯片U100的引腳7分別與 晶體振蕩器X10000的一端、電容C108的一端連接,芯片U100的引腳8分別與晶體振蕩器 X10000的另一端以及電容C109的一端連接,芯片U100的引腳9、引腳5、引腳6均與電容 C108的另一端、電容C109的另一端以及地連接,芯片U100的引腳2與電阻R101的一端連 接,芯片U100的引腳3分別與電阻R101的另一端以及電阻R100的一端連接,電阻R100的 另一端與電容C100的一端連接,電容C100的另一端分別與芯片U101的引腳7、穩壓二極管 M100的陰極、電阻R107的一端以及三極管T101的集電極連接,電阻R107的另一端分別與 開關S100的一端以及三極管T100的集電極連接,三極管T100的發射極分別與12V電壓以 及開關S100的另一端連接,三極管T100的基極與電阻R108的一端連接,電阻R108的另一 端分別與電阻R106的一端、三極管T101的發射極以及地連接,三極管T101的基極分別與 電阻R106的另一端、電容C105的一端以及電阻R105的一端連接,電阻R105的另一端分別 與電容C103的一端、5V電壓以及芯片U101的引腳8連接,電容C103的另一端分別與電阻 R103的一端、電容C104的一端以及地連接,電阻R103的另一端分別與電容C104的另一端、 電阻R104的一端以及芯片U101的引腳7連接,電阻R104的另一端與電容C105的另一端 連接,芯片U101的引腳2分別與晶體振蕩器X101的一端、電容C101的一端連接,芯片U101 的引腳3分別與晶體振蕩器X101的另一端以及電容C102的一端連接,芯片U101的引腳4 分別與電容C101的另一端、電容C102的另一端、穩壓二極管M100的陽極以及地連接。
8.如權利要求2所述的電路,其特征在于,所述電源控制模塊包括: 電源芯片U4,開關電源芯片U16,電容C5、電容C10、電容C25-C26、電容C32、電容E2、電 容E3-E5,磁珠 L1-L2,電感L3,雙向穩壓管Z7-Z8,可調電阻RV1,整流二極管D12,儀表電源 T2,其中,電源芯片U4的型號為SP1117-3. 3,開關電源芯片U16的型號為LM2575-5. 0,儀表 電源T2的型號為CEM03T-1205,電源芯片U4的的引腳IN分別與電容C10的一端以及電壓 VCC連接,電源芯片U4的引腳OUT分別與電容C5的一端、電容E2的正極以及3. 3V電壓連 接,電源芯片U4的引腳GND分別與電容C10的另一端、電容C5的另一端、電容E2的負極以 及地連接; 儀表電源T2的引腳ACL分別與調節電阻RV1的一端以及連接電力線載波模塊的接線 排的火線連接,儀表電源T2的引腳ACN分別與調節電阻RV1的另一端以及連接電力線載波 模塊的接線排的零線連接,儀表電源T2的引腳0UT1+分別與雙向穩壓管Z8的第一陽極端、 電容E3的正極、電容C32的一端以及5V電壓連接,儀表電源T2的引腳0UT1-分別與雙向 穩壓管Z8的第二陽極端、電容E3的負極、電容C32的另一端以及地連接,儀表電源T2的引 腳0UT2+分別與雙向穩壓管Z7的第一陽極端、磁珠 L1的一端連接,磁珠 L1的另一端分別 與電容E4的正極、VHH節點、電容C25的一端、開關電源芯片U16的引腳IN連接,儀表電源 T2的引腳0UT2-分別與雙向穩壓管Z7的第二陽極端、磁珠 L2的一端連接,磁珠 L2的另一 端分別與電容E4的負極、電容C25的另一端、開關電源芯片U16的引腳[W/OFF、引腳GND 以及地連接,開關電源芯片U16的引腳FB分別與VCC電壓、電感L3的一端、電容E5的正極 以及電容C26的一端連接,開關電源芯片U16的引腳OUT分別與電感L3的另一端、整流二 極管D12的陰極連接,整流二極管D12的陽極、電容E5的負極、電容C26的另一端均與地連 接。
9.如權利要求4所述的電路,其特征在于,所述硬件修復模塊包括: 芯片U2,電容C3-C4、電容C6、電容C8,電阻R3、電阻R5、電阻R15-R17、電阻R37,三極 管Q1,其中,所述芯片U2的型號為SP706SEN,芯片U2的引腳^分別與電容C3的一端以 及芯片U2的引腳連接,電容C3的另一端接地,芯片U2的引腳VCC分別與電容C4的 一端以及3. 3V電壓連接,芯片U2的引腳GND分別與電容C4的另一端以及地連接,芯片U2 的引腳PF1分別與電阻R37的一端、電阻R36的一端以及電容C6的一端連接,電容C6的另 一端以及電阻R36的另一端均接地,電阻R37的另一端接3. 3V電壓,芯片U2的引腳 分別與電阻R15的一端、電阻R5的一端連接,電阻R15的另一端分別與電容C8的一端、電 阻R16的一端以及三極管Q1的基極連接,電阻R16的另一端與VCC電壓開關連接,電容C8 的另一端接地,三極管Q1的集電極接地,三極管Q1的發射極分別與芯片U1的引腳57、電阻 R17的一端連接,電阻R17的另一端接3. 3V電壓,芯片U2的引腳WDI分別與電阻R3的一端 以及芯片U1的引腳4連接,電阻R3的另一端接3. 3V電壓,芯片U2的引腳瓦巧與電阻R5 的另一端連接。
【文檔編號】H04M11/00GK204155437SQ201420503792
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年9月2日 優先權日:2014年9月2日
【發明者】謝聰 申請人:惠州市鴻業電力信息科技有限公司