高速光电数据收发装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种高速光电数据收发装置，其包括数据发送电路和数据接收电路；所述数据发送电路包括MOS管Q3、电阻R7、电阻R8和二极管D4；所述MOS管Q3的漏极连接电源VCC，栅极通过电阻R8连接电能表MCU的数据发送端或手持式集抄设备MCU的数据发送端，源极通过电阻R7连接二极管D4的正极；二极管D4的负极接地。手持式集抄设备和电能表上各安装有一个高速光电数据收发装置，实现两者的通讯。本方案采用MOS管来控制发光二极管的闪烁，由于MOS管为电压放大作用，具有极高的响应速度，可达数Mbps的速率，有效提高了传输速度，同时保证发光二极管的传送波形的完整。本方案适用于电力计量仪表领域。

【技术实现步骤摘要】
高速光电数据收发装置
本技术涉及电力通信领域，尤其是涉及一种用于电能表通讯的高速光电数据收发装置。
技术介绍
手持式集抄设备是由集抄人员持握并靠近电能表，依靠光电通讯的方式读取电能表中的数据。现有的光电通讯采用三极管来控制发光二极管的闪烁，由于三极管为电流放大作用，响应速度慢，一般只能工作在小于100Kbps的速率以下，通讯过程缓慢，在数据量较大的情况下耗时长，需要长时间将手持式集抄设备的通讯口对准电能表的通讯口，对操作人员要求高。
技术实现思路
本技术主要是解决现有技术所存在的通讯速率较慢等的技术问题，提供一种具有高通讯效率、降低操作难度的高速光电数据收发装置，实现手持式集抄设备和电能表之间的高速通信。本技术针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种高速光电数据收发装置，包括数据发送电路和数据接收电路；所述数据发送电路包括MOS管Q3、电阻R7、电阻R8和二极管D4；所述MOS管Q3的漏极连接电源VCC，栅极通过电阻R8连接电能表MCU的数据发送端或手持式集抄设备MCU的数据发送端，源极通过电阻R7连接二极管D4的正极；二极管D4的负极接地。手持式集抄设备和电能表上各安装有一个高速光电数据收发装置，实现两者的通讯。二极管D4为发光二极管，型号可以是AT20S等。本方案采用MOS管来控制发光二极管的闪烁，由于MOS管为电压放大作用，具有极高的响应速度，可达数Mbps的速率，有效提高了传输速度，同时保证发光二极管的传送波形的完整。作为优选，所述数据接收电路包括光电二极管D2、电阻R6、放大单元和整形单元；所述光电二极管D2的负极连接电源VCC，正极通过电阻R6接地；放大单元的输入端连接光电二极管D2的正极，放大单元的输出端连接整形单元的输入端，整形单元的输出端连接电能表MCU的数据接收端或手持式集抄设备MCU的数据接收端。数据接收电路通过光电二极管对发光二极管所发出的光进行采集并转换成电信号，然后输出到放大单元。作为优选，所述放大单元包括运算放大器U1、电阻R9、电阻R10和电容C1；所述运算放大器U1的同相输入端连接光电二极管D2的正极，运算放大器U1的反相输入端连接电阻R9的第一端，电阻R9的第二端接地，电阻R10跨接在运算放大器U1的输出端和反相输入端之间，电容C1和电阻R10并联；运算放大器U1的输出端连接整形单元的输入端。放大单元对发光二极管输出的电信号放大，然后输出到整形单元。作为优选，所述整形单元包括高速比较器U2、电阻R11、电阻R12和电阻R13；所述高速比较器U2的正输入端连接电阻R11的第一端，电阻R11的第二端连接电源VCC；电阻R12的第一端连接电阻R11的第一端，电阻R12的第二端接地；高速比较器U2的负输入端连接放大单元的输出端；电阻R13跨接在高速比较器U2的正输入端和输出端之间；高速比较器U2的输出端连接电能表MCU的数据接收端或手持式集抄设备MCU的数据接收端。整形单元将放大单元的输出信号与基准电压比较，进行波形整形，最后输出完美的方波信号，供MCU接收。本技术带来的有益效果是，有效提高了通讯速率，减少通讯时间，简化数据采集的操作。附图说明图1是本技术的一种数据发送电路图；图2是本技术的一种数据接收电路图。具体实施方式下面通过实施例，并结合附图，对本技术的技术方案作进一步具体的说明。实施例：本实施例的一种高速光电数据收发装置，包括数据发送电路和数据接收电路。如图1所示，数据发送电路包括MOS管Q3、电阻R7、电阻R8和二极管D4；所述MOS管Q3的漏极连接电源VCC，栅极通过电阻R8连接电能表MCU的数据发送端或手持式集抄设备MCU的数据发送端，源极通过电阻R7连接二极管D4的正极；二极管D4的负极接地。如图2所示，数据接收电路包括光电二极管D2、电阻R6、放大单元和整形单元；所述光电二极管D2的负极连接电源VCC，正极通过电阻R6接地；放大单元的输入端连接光电二极管D2的正极，放大单元的输出端连接整形单元的输入端，整形单元的输出端连接电能表MCU的数据接收端或手持式集抄设备MCU的数据接收端。放大单元包括运算放大器U1、电阻R9、电阻R10和电容C1；所述运算放大器U1的同相输入端连接光电二极管D2的正极，运算放大器U1的反相输入端连接电阻R9的第一端，电阻R9的第二端接地，电阻R10跨接在运算放大器U1的输出端和反相输入端之间，电容C1和电阻R10并联；运算放大器U1的输出端连接整形单元的输入端。整形单元包括高速比较器U2、电阻R11、电阻R12和电阻R13；所述高速比较器U2的正输入端连接电阻R11的第一端，电阻R11的第二端连接电源VCC；电阻R12的第一端连接电阻R11的第一端，电阻R12的第二端接地；高速比较器U2的负输入端连接放大单元的输出端；电阻R13跨接在高速比较器U2的正输入端和输出端之间；高速比较器U2的输出端连接电能表MCU的数据接收端或手持式集抄设备MCU的数据接收端。手持式集抄设备和电能表上各安装有一个高速光电数据收发装置，实现两者的通讯。二极管D4为发光二极管，型号可以是AT20S等。本方案采用MOS管来控制发光二极管的闪烁，由于MOS管为电压放大作用，具有极高的响应速度，可达数Mbps的速率，有效提高了传输速度，同时保证发光二极管的传送波形的完整。在光电接收二极管D2上接收到的微弱光信号，会产生一定的漏电流，在电阻R6上形成电压，用高速运算放大器吧R6上的电压信号放大到一定范围内，从U1的第1脚输出，与高速比较器U2上的基准电压进行比较，进行波形整形，最后在U4的第4脚输出完美的1Mbps以上的方波信号，供MCU接收。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本专利技术创造精神作举例说明。本技术所属
的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本技术的原理或者超越所附权利要求书所定义的范围。尽管本文较多地使用了发光二极管、光电二极管、运算放大器等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本技术的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本专利技术创造精神相违背的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速光电数据收发装置，其特征在于，包括数据发送电路和数据接收电路；所述数据发送电路包括MOS管Q3、电阻R7、电阻R8和二极管D4；所述MOS管Q3的漏极连接电源VCC，栅极通过电阻R8连接电能表MCU的数据发送端或手持式集抄设备MCU的数据发送端，源极通过电阻R7连接二极管D4的正极；二极管D4的负极接地。

【技术特征摘要】
1.一种高速光电数据收发装置，其特征在于，包括数据发送电路和数据接收电路；所述数据发送电路包括MOS管Q3、电阻R7、电阻R8和二极管D4；所述MOS管Q3的漏极连接电源VCC，栅极通过电阻R8连接电能表MCU的数据发送端或手持式集抄设备MCU的数据发送端，源极通过电阻R7连接二极管D4的正极；二极管D4的负极接地。2.根据权利要求1所述的高速光电数据收发装置，其特征在于，所述数据接收电路包括光电二极管D2、电阻R6、放大单元和整形单元；所述光电二极管D2的负极连接电源VCC，正极通过电阻R6接地；放大单元的输入端连接光电二极管D2的正极，放大单元的输出端连接整形单元的输入端，整形单元的输出端连接电能表MCU的数据接收端或手持式集抄设备MCU的数据接收端。3.根据权利要求2所述的高速光电数据收发装置，其特征在于，所述放大单元包括运算放大器U...

【专利技术属性】
技术研发人员：张方勇，钱波，王政，张平，梁胜民，胡胜英，郑亮亮，
申请(专利权)人：杭州明特科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33