一种双芯运行状态互检的电能表制造技术

一种双芯运行状态互检的电能表，包括计量芯和管理芯，所述的计量芯和管理芯独立用各自的时钟独立运行；所述的计量芯具有计量MCU、计量复位电路、计量UART电路；所述的管理芯具有管理MCU、管理复位电路、管理UART电路；所述的计量UART电路与所述的管理UART电路之间通讯连接；所述的计量芯和管理芯互检，出现故障时通过各自的复位电路复位。本发明专利技术的计量芯和管理芯相互检测，只要不是器件的损坏，短时故障可很快自动恢复。

【技术实现步骤摘要】
一种双芯运行状态互检的电能表
本专利技术涉及一种双芯运行的电能表。
技术介绍
随着电能表的技术发展，人们对电能表的功能要求越来越多，需要电能表具有升级功能。但电能表毕竟是计量产品，作为计量的基本属性是不能改变的，因此行业内开始提出双芯结构，即具有两个核心芯片，一个为计量芯，一个为管理芯，计量芯和管理芯都包含了MCU，计量芯的功能固定而不可升级，管理芯功能可以升级。这样的电能表的功能变得越来越复杂，两个MCU任何一个出现运行错误（即俗称的“跑飞”），都可能使电能表工作不正常，这样电能表出现故障的概率将成倍提升。而且每一次升级等于产品的一次更新换代，出现新问题的概率提高，因此需要提高MCU的运行可靠性。有各种各样的影响因素的存在，要在低成本可批量生产的条件下依靠提高电路与器件性能来解决上述问题困难较大。
技术实现思路
为了克服现有双芯运行的电能表的上述不足，本专利技术提供一种可进行运行状态互检的双芯运行的电能表。本专利技术解决其技术问题的技术方案是：一种双芯运行状态互检的电能表，包括计量芯和管理芯，所述的计量芯和管理芯独立用各自的时钟独立运行；所述的计量芯具有计量MCU、计量复位电路、计量UART电路；所述的计量复位电路与所述的计量MCU连接，该计量复位电路用于在计量MCU运行错误时对其进行复位；所述的计量UART电路与所述的计量MCU之间双向通信连接从而实现数据传输；所述的管理芯具有管理MCU、管理复位电路、管理UART电路；所述的管理复位电路与所述的管理MCU连接，该管理复位电路用于在管理MCU运行错误时对其进行复位；所述的管理UART电路与所述的管理MCU之间双向通信连接从而实现数据传输；所述的计量UART电路与所述的管理UART电路之间通过TTL电平的UART串行总线进行全双工通讯；所述的计量MCU与所述的管理复位电路之间通过管理复位控制线连接，所述的管理MCU与所述的计量复位电路之间通过计量复位控制线连接；所述的管理芯通过UART串行总线与计量芯通讯，抄读或设置计量芯的数据，所述的计量芯通过UART串行总线返回相应的数据给管理芯；当管理芯超过约定的多个通讯间隔时间未收到计量芯回复的有效的通讯报文时，判定计量芯运行错误，由管理MCU通过计量复位控制线发送复位信号至计量复位电路，计量复位电路复位计量MCU，恢复计量芯的工作；当计量芯检测到超过约定的多个通讯间隔的时间未收到来自管理芯发送的有效的通讯报文时，判定管理芯运行错误，由计量MCU通过管理复位控制线发送复位信号至管理复位电路，管理复位电路复位管理MCU，恢复管理芯的工作。进一步，计量芯和管理芯发现有一个通讯间隔没有收到对方的有效的通讯报文时，发送一个心跳帧给对方进行通讯连接的确认，消除短期干扰。本专利技术的有益效果在于：1.计量芯和管理芯相互检测，只要不是器件的损坏，短时故障可很快自动恢复；2.通过双芯之间的有效报文来判断MCU是否运行正常，不像检测脉冲信号那样易受干扰，确保判断的准确性；3.可通过软件处理，不增加设备的成本。附图说明图1是本专利技术的原理图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。参照图1，一种双芯运行状态互检的电能表，包括计量芯1和管理芯2，所述的计量芯1和管理芯2独立用各自的时钟独立运行。所述的计量芯1具有计量MCU3、计量复位电路4、计量UART电路5。所述的计量复位电路4与所述的计量MCU3连接，该计量复位电路4用于在计量MCU3运行错误时对其进行复位。所述的计量UART电路5与所述的计量MCU3之间双向通信连接从而实现数据传输。所述的管理芯2具有管理MCU6、管理复位电路7、管理UART电路8。所述的管理复位电路7与所述的管理MCU6连接，该管理复位电路7用于在管理MCU6运行错误时对其进行复位。所述的管理UART电路8与所述的管理MCU6之间双向通信连接从而实现数据传输。所述的计量UART电路5与所述的管理UART电路8之间通过TTL电平的UART串行总线9进行全双工通讯。所述的计量MCU3与所述的管理复位电路7之间通过管理复位控制线10连接，所述的管理MCU6与所述的计量复位电路4之间通过计量复位控制线11连接。所述的管理芯2通过UART串行总线9与计量芯1通讯，抄读或设置计量芯1的数据，所述的计量芯1通过UART串行总线9返回相应的数据给管理芯2。管理芯2根据需要定期发送报文给计量芯1，通讯报文包括抄读数据、参数设置、心跳帧等，当管理芯2超过约定的多个通讯间隔时间未收到计量芯1回复的有效的通讯报文时（一次或连续多次），判定计量芯1运行错误，由管理MCU6通过计量复位控制线11发送复位信号至计量复位电路4，计量复位电路4复位计量MCU3，使计量MCU3恢复正常工作。计量芯1监控来自管理芯2的报文，当计量芯1检测到超过约定的多个通讯间隔的时间未收到来自管理芯2的有效的通讯报文时（一次或连续多次），判定管理芯2运行错误，由计量MCU3通过管理复位控制线10发送复位信号至管理复位电路7，管理复位电路7复位管理MCU6，使管理MCU6恢复正常工作。一般电能表复位到正常运行有规定时间要求，不同标准要求有差异，一般不超过3秒，因为复位过程中的两个芯之间是不能正常通讯的，为防止复位中的被检测到重复超时，约定的超时判断需要超过此规定时间，本实施例中超时次数为4次。为了提升响应速度，管理芯2定期发送报文给计量芯1的报文间隔会短于复位时间要求，实施例中用1秒的间隔。当管理芯2不需要抄到计量芯1的数据时，在约定的间隔给计量芯1发送心跳帧，而当计量芯1在任何一个通讯间隔未收到来自管理芯2的有效报文时，会主动发送一个心跳帧给管理芯2，心跳帧是一个比较短的通讯报文，占用MCU的处理及UART串行总线的时间少，不会影响管理芯2和计量芯1的其他正常工作，主要用于维持通讯连接状态。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双芯运行状态互检的电能表，包括计量芯和管理芯，其特征在于：所述的计量芯和管理芯独立用各自的时钟独立运行；所述的计量芯具有计量MCU、计量复位电路、计量UART电路；所述的计量复位电路与所述的计量MCU连接，该计量复位电路用于在计量MCU运行错误时对其进行复位；所述的计量UART电路与所述的计量MCU之间双向通信连接从而实现数据传输；所述的管理芯具有管理MCU、管理复位电路、管理UART电路；所述的管理复位电路与所述的管理MCU连接，该管理复位电路用于在管理MCU运行错误时对其进行复位；所述的管理UART电路与所述的管理MCU之间双向通信连接从而实现数据传输；所述的计量UART电路与所述的管理UART电路之间通过TTL电平的UART串行总线进行全双工通讯；所述的计量MCU与所述的管理复位电路之间通过管理复位控制线连接，所述的管理MCU与所述的计量复位电路之间通过计量复位控制线连接；所述的管理芯通过UART串行总线与计量芯通讯，抄读或设置计量芯的数据，所述的计量芯通过UART串行总线返回相应的数据给管理芯；当管理芯超过约定的多个通讯间隔时间未收到计量芯回复的有效的通讯报文时，管理芯判定计量芯运行错误，由管理MCU通过计量复位控制线发送复位信号至计量复位电路，计量复位电路复位计量MCU，恢复计量芯正常工作；当计量芯检测到超过约定的多个通讯间隔的时间未收到来自管理芯的有效的通讯报文时，计量芯判定管理芯运行错误，由计量MCU通过管理复位控制线发送复位信号至管理复位电路，管理复位电路复位管理MCU，恢复管理芯的正常工作。...

【技术特征摘要】
1.一种双芯运行状态互检的电能表，包括计量芯和管理芯，其特征在于：所述的计量芯和管理芯独立用各自的时钟独立运行；所述的计量芯具有计量MCU、计量复位电路、计量UART电路；所述的计量复位电路与所述的计量MCU连接，该计量复位电路用于在计量MCU运行错误时对其进行复位；所述的计量UART电路与所述的计量MCU之间双向通信连接从而实现数据传输；所述的管理芯具有管理MCU、管理复位电路、管理UART电路；所述的管理复位电路与所述的管理MCU连接，该管理复位电路用于在管理MCU运行错误时对其进行复位；所述的管理UART电路与所述的管理MCU之间双向通信连接从而实现数据传输；所述的计量UART电路与所述的管理UART电路之间通过TTL电平的UART串行总线进行全双工通讯；所述的计量MCU与所述的管理复位电路之间通过管理复位控制线连接，所述的管理MCU与所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙翔林，章恩友，蒋卫平，曹小松，马益平，陆聪沛，刘秀峰，张军强，林铁树，沈叶，
申请(专利权)人：宁波迦南智能电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33