智能计量通信模块制造技术

智能计量通信模块，包括：中央处理器；与所述中央处理器相连的采样单元，用于采集当前线路的电流和电压，并将采集到的数据传输给所述中央处理器；与所述中央处理器相连的载波通信单元，所述载波通信单元通过电力线与外部主站系统相连；与所述中央处理器相连的RS485通信单元，所述RS485单元与外部主站系统相连；与所述中央处理器相连的运行状态指示单元；与所述中央处理器相连的PWM调光单元，所述PWM调光单元与外部LED灯相连；为所述中央处理器、采样单元、载波通信单元、RS485单元、运行状态指示单元、PWM调光单元供电的电源模块。本实用新型专利技术可以实现电能计量、载波及RS485通信双通信模式以及PWM调光控制和远程升级。

【技术实现步骤摘要】
智能计量通信模块
本技术属于电子电路
，具体涉及一种可以单相测量电压、电流、有功功率以及计算电量的电能计量通信模块。
技术介绍
目前LED灯在日常生活中已得到广泛应用，随着智能化家居和工业自动化的发展，逐渐延伸出需要对LED灯进行能耗统计和远程控制的需求。如今市场上很多智能插座虽然带有能耗统计和开关的功能，但是并不能对LED灯进行明暗的调节，控制功能显得比较单一。即使在路政道路的路灯应用领域出现了可控制LED灯明暗的路灯控制器，但是多数路灯控制器不能对单个路灯进行准确能耗计量的功能，无法实现对能耗统计数据进行分析，以及通过能耗数据实时判断路灯运行状况的，而且对于控制器的更新升级不能很好地支持。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种可以实现电能计量、载波及RS485通信和PWM调光控制的智能计量通信模块。为了实现上述目的，本技术采取如下的技术解决方案：智能计量通信模块，包括：中央处理器；与所述中央处理器相连的采样单元，用于采集当前线路的电流和电压，并将采集到的数据传输给所述中央处理器；与所述中央处理器相连的载波通信单元，所述载波通信单元通过电力线与外部主站系统相连；与所述中央处理器相连的RS485通信单元，所述RS485单元与外部主站系统相连；与所述中央处理器相连的运行状态指示单元；与所述中央处理器相连的PWM调光单元，所述PWM调光单元与外部LED灯相连；为所述中央处理器、采样单元、载波通信单元、RS485单元、运行状态指示单元、PWM调光单元供电的电源模块。更具体的，所述采样单元包括电压采样电路和电流采样电路，电压采样电路与市电供电线路的零线相连，电流采样电路与火线电源线相连。更具体的，所述中央处理器通过I/O口控制所述运行状态指示模块，并通过UART接口与所述载波通信单元通信。更具体的，所述运行状态指示单元包括两个发光二极管，其中一个发光二极管用于对计量通信模块的运行状态进行显示，另一个发光二极管用于对载波通信状态进行显示。由以上技术方案可知，本技术的计量通信模块具有双通信模式——载波通信和RS485通信，可以把计量数据通过电力线载波传输给主站系统或其他接口设备，也可以通过RS485通道进行本地单个产品数据通信，实现对LED灯的能耗统计以及远程数据采集和远程程序升级，而且本技术可以通过PWM调光接口对LED灯等设备进行调光控制，应用范围管，可在智能家居和工业控制等多领域进行使用。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例的框图；图2为本技术远程升级的示意图。以下结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细地说明。具体实施方式如图1所示，本技术的智能计量通信模块包括中央处理器1、采样单元2、载波通信单元3、RS485通信单元4、运行状态指示单元5、PWM调光单元6以及为前述元件供电的电源模块7。其中，中央处理器1与采样单元2、载波通信单元3、RS485通信单元4、运行状态指示单元5及PWM调光单元6相连，本实施例的中央处理器采用飞思卡尔公司的型号为MKMxxZ128Cxx5的SOC芯片，实现计量、采样、数据处理的功能。采样单元2包括电压采样电路和电流采样电路，电压采样电路与市电供电线路的零线相连，用于采集当前线路的电压，电流采样电路与火线电源线相连，对流经电源线路上的电流进行采集，优选采用锰铜采样的方式，具有线性度好、采样稳定的特点。采样单元2将采集到的电流模拟信号和电压模拟信号输入至中央处理器1，由中央处理器1进行计量处理，得到实时的电压、电流数据，并计算出电能量。本实施例的中央处理器1通过I/O口控制运行状态指示模块5，并通过UART接口与载波通信单元3进行通信，传输计量数据。载波通信单元3与电力线相连，利用电力线载波通道进行计量数据的传输，载波通信单元3可以接收外部主站系统或其他接口设备下发的数据采集协议命令，并将命令数据传输到中央处理器1，以及将中央处理器1返回的协议命令传输到外部主站系统或其他接口设备，本技术所述的主站系统可为集中器、远程主站或手持终端等。载波通信模块可采用珠海中慧公司的窄带载波通信模块或宽带载波通信模块，采用电力线载波通信利用现有电力线来解决网络布线问题，无需额外布线，可减少系统的搭建成本。运行状态指示单元6用于显示计量通信模块的工作状态，本实施例的运行状态指示单元包括两个发光二极管，其中，一个发光二极管用于对计量通信模块的运行状态进行显示，当计量通信模块正常运行时，该发光二极管以固定的时间间隔周期性的闪烁，例如每间隔1s就闪烁一次，当运行异常或未工作时长灭；另一个发光二极管用于对载波通信状态进行显示，载波通信单元每发送完一组数据就会亮一次，无通信时长灭。RS485通信单元4用于提供本地RS485通信线路，可以对单个产品进行数据采集和调光控制，例如可通过RS485通信线路把采集数据传输给具有RS485通信功能的接口设备，并且将接收到的调光命令转发到中央处理器。本实施例的RS485通信单元采用TI公司的RS485芯片，RS485通信具有本地通信速率快的特点，如不需要多个模块组网搭建系统使用的情况下，可以通过RS485的通信方式实现单个产品的数据采集作用。PWM调光控制单元6与外部LED灯相连，用于向外部LED输出PWM调光信号，控制LED灯的调光。PWM调光控制单元6采用输出PWM调光信号的方式(调光占空比从0调到100，调光频率为100-200HZ)控制带有PWM驱动器的LED灯的明暗程度。本技术的计量通信模块设置有载波通信单元及RS485单元，可通过载波通信单元3和RS485通信单元4中的任意一个通信通道进行程序升级的操作，如图2所示，远程升级流程为：主站系统发送程序升级指令，通过载波通信通道或RS485通信通道将升级指令转发，通过串口UART给中央处理器1，中央处理器1接收命令并解密核对操作，如果是合法的升级命令，则通过通信线路返回确认反馈信号给主站系统，主站系统下发正式的程序文件数据，中央处理器1升级完成之后返回确认反馈信号给主站系统，程序升级完毕。本技术通过载波或RS485线路的方式，利用主站系统下发程序升级命令和数据，可完成程序升级，无需断电和拆除模块返厂的操作，节省了很多后期维护成本，特别是针对新的主站系统还未成熟完善的情况下，更有优势和可操作性。以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本技术进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本技术的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本技术精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本技术的范围之中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
智能计量通信模块，其特征在于，包括：中央处理器；与所述中央处理器相连的采样单元，用于采集当前线路的电流和电压，并将采集到的数据传输给所述中央处理器；与所述中央处理器相连的载波通信单元，所述载波通信单元通过电力线与外部主站系统相连；与所述中央处理器相连的RS485通信单元，所述RS485单元与外部主站系统相连；与所述中央处理器相连的运行状态指示单元；与所述中央处理器相连的PWM调光单元，所述PWM调光单元与外部LED灯相连；为所述中央处理器、采样单元、载波通信单元、RS485单元、运行状态指示单元、PWM调光单元供电的电源模块。

【技术特征摘要】
1.智能计量通信模块，其特征在于，包括：中央处理器；与所述中央处理器相连的采样单元，用于采集当前线路的电流和电压，并将采集到的数据传输给所述中央处理器；与所述中央处理器相连的载波通信单元，所述载波通信单元通过电力线与外部主站系统相连；与所述中央处理器相连的RS485通信单元，所述RS485单元与外部主站系统相连；与所述中央处理器相连的运行状态指示单元；与所述中央处理器相连的PWM调光单元，所述PWM调光单元与外部LED灯相连；为所述中央处理器、采样单元、载波通信单元、RS485单元、运行状态指示单元、PWM调光单...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛雷，吴海强，黄进学，沈帅言，
申请(专利权)人：珠海中慧微电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44