一种多模式物联网智慧能源数据采集终端制造技术

本申请实施例提供一种多模式物联网智慧能源数据采集终端，其中，所述多模式物联网智慧能源数据采集终端包括微处理器、RS485通信模块、NB‑IoT通信模块、红外通信模块、射频通信模块，所述NB‑IoT通信模块包括电源开关、电平转换电路和NB‑IoT通信单元；所述RS485通信模块、红外通信模块和射频通信模块分别与所述微处理器连接，所述电源开关的输入端和所述电平转换电路的输入端分别与所述微处理器连接、输出端分别与所述NB‑IoT通信模块连接，以适应于不同数据采集场景下的数据传输需求。

A Multi-mode Intelligent Energy Data Acquisition Terminal for the Internet of Things

【技术实现步骤摘要】
一种多模式物联网智慧能源数据采集终端
本申请涉及数据通信设备
，具体而言，涉及一种多模式物联网智慧能源数据采集终端。
技术介绍
目前，数据采集终端大规模的应用于水、电、气、暖等能源采集领域，以对水、电、气、暖的流量、压力、使用量等数据进行采集，并将采集结果传送至远端服务器进行数据统计、分析，使得远端服务器根据分析结果实现对能源的管控及高效利用。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种多模式物联网智慧能源数据采集终端，具体如下。一方面，本申请实施例提供一种多模式物联网智慧能源数据采集终端，应用于数据采集终端，包括微处理器、RS485通信模块、NB-IoT通信模块、红外通信模块、射频通信模块，所述NB-IoT通信模块包括电源开关、电平转换电路和NB-IoT通信单元；所述RS485通信模块、红外通信模块和射频通信模块分别与所述微处理器连接，所述电源开关的输入端和所述电平转换电路的输入端分别与所述微处理器连接、输出端分别与所述NB-IoT通信模块连接；其中，所述微处理器用于提供不同的控制信号给所述RS485通信模块、所述红外通信模块、所述射频通信模块和所述电源开关以控制各通信模块的通断状态，使得所述多模式物联网智慧能源数据采集终端工作于不同的通信模式；所述电源开关用于根据所述微处理器提供的控制信号控制所述NB-IoT通信单元的供电状态；所述电平转换电路用于实现电平转换以为所述NB-IoT通信单元提供与其匹配的电平信号。在本申请实施例的选择中，所述电源开关包括第一分压电路、第一滤波电路和第一开关管(Q1)；所述第一分压电路的输入端与所述微处理器的第一输出端(M_GVC)连接以获取控制信号、输出端与所述第一开关管(Q1)的控制端连接；所述第一滤波电路连接于所述第一开关管(Q1)的输出端与地之间，所述第一开关管(Q1)的输出端还与所述NB-IoT通信单元连接；其中，当输入所述第一开关管(Q1)的控制端的控制信号为低电平信号时，所述第一开关管(Q1)导通并对所述NB-IoT通信单元供电；当输入所述第一开关管(Q1)的控制端的控制信号为高电平信号时，所述第一开关管(Q1)截止并停止对所述NB-IoT通信模块供电。在本申请实施例的选择中，所述电平转换电路包括第一转换支路和第二转换支路，该第一转换支路和第二转换支路分别包括限流电阻(R3)、第二滤波电路、第二开关管(Q2)以及上拉电阻(R4)；在所述第一转换支路中，所述第二开关管(Q2)的控制端与所述第二滤波电路连接、输入端与所述上拉电阻(R4)以及所述NB-IoT通信单元分别连接、输出端与所述限流电阻(R3)的一端连接，所述限流电阻(R3)的另一端与所述微处理器的第二输出端(M_GTX)连接；在所述第二转换支路中，所述第二开关管(Q2)的控制端与所述第二滤波电路连接、输入端与所述上拉电阻(R4)以及所述限流电阻(R3)的一端分别连接、输出端与所述NB-IoT通信单元连接，所述限流电阻(R3)的另一端与所述微处理器的第一输入端(M_GRX)连接。在本申请实施例的选择中，所述RS485通信模块包括第一总线、第二总线、双向电平转换器、第一稳压电阻(R6)、第二稳压电阻(R7)、双向抗干扰电路以及终端电阻(R12)；所述双向电平转换器的第一输入端与所述微处理器的接收器输出使能端(RE)连接、第二输入端与所述微处理器的驱动器输出使能端(DE)连接、第一输出端与所述微处理器的接收器输入端(RO)连接、第二输出端与所述微处理器的驱动器输入端(DI)连接；所述第一总线的一端与所述第二总线的一端分别与所述双向电平转换器的第三输入端和第三输出端连接；所述第一稳压电阻(R6)的一端与所述第一总线连接、另一端接485电平；所述第二稳压电阻(R7)的一端与所述第二总线连接、另一端接485电平，所述第一稳压电阻(R6)和所述第二稳压电阻(R7)用于实现所述第一总线和所述第二总线上的总线电平的稳定；所述双向抗干扰电路与所述终端电阻(R12)分别跨接于所述第一总线和所述第二总线之间，所述双向抗干扰电路用于防止总线上的浪涌电流。在本申请实施例的选择中，所述双向抗干扰电路包括双向TVS抑制二极管、第一压敏电阻(R10)以及第二压敏电阻(R11)；所述第一压敏电阻(R10)的一端与所述第一总线连接、另一端接地；所述第二压敏电阻(R11)的一端与所述第二总线连接、另一端接地，所述双向TVS抑制二极管的两个输入端分别与所述第一总线和所述第二总线连接、输出端接地。在本申请实施例的选择中，所述射频通信模块包括射频芯片、射频阻抗匹配网络和收发切换开关；所述射频芯片的第一输入端与所述微处理器的时钟控制端(SCK)连接、第二输入端与所述微处理器的第四输出端(MISO)连接、第三输入端与所述微处理器的芯片复位端(RST)连接、第四输入端与所述微处理器的芯片使能端(SS)连接、第五输入端与所述射频阻抗匹配网络的第一输出端连接、第一输出端与所述微处理器的第二输入端(MISI)连接、第二输出端与所述微处理器的第一开关量输入端(DIO0)连接、第三输出端与所述微处理器的第二开关量输入端(DIO1)连接、第四输出端与所述微处理器的第三开关量输入端(DIO2)连接、第五输出端与所述射频阻抗匹配网络的第一输入端连接；所述射频阻抗匹配网络的第二输入端与所述收发切换开关的输出端连接、第二输出端与所述收发切换开关的输入端连接，所述收发切换开关还与射频天线连接。在本申请实施例的选择中，所述多模式物联网智慧能源数据采集终端还包括第一电压测量电路和第二电压测量电路；所述第一电压测量电路包括第三开关管(Q3)、第一分压电阻(R16)、第二分压电阻(R17)、第四开关管(Q4)、第一反馈电阻(R18)、第二反馈电阻(R19)以及第一上拉电阻(R20)；其中，所述第三开关管(Q3)的输入端外接电源、输出端与所述第一分压电阻(R16)的一端连接、控制端连接于所述第四开关管(Q4)的输入端与所述第一上拉电阻(R20)之间；所述第二分压电阻(R17)的一端与所述第一分压电阻(R16)的另一端连接、另一端接地；所述第四开关管(Q4)的控制端与所述第一反馈电阻(R18)的一端连接、输出端接地，所述第二反馈电阻(R19)连接于所述第四开关管(Q4)的控制端与地之间，所述第一反馈电阻(R18)的另一端与所述微处理器的测量控制端(PWRCVIN)连接；所述第二电压测量电路包括低压差线性稳压器、第三分压电阻(R21)、第四分压电阻(R22)以及跨接电阻(R23)；其中，所述低压差线性稳压器的输入端外接电源、输出端与所述第三分压电阻(R21)的一端连接，所述第四分压电阻(R22)的一端与所述第一分压电阻(R16)的另一端以及所述第三分压电阻(R21)的另一端分别连接，所述第三分压电阻(R21)的另一端与所述微处理器的电压测量端(PWRMES)连接，所述第四分压电阻(R22)的另一端与所述微处理器的电压输出端(PWRCVCC)连接。在本申请实施例的选择中，所述多模式物联网智慧能源数据采集终端还包括掉电检测电路，该掉电检测电路包括二极管(D1)、第三上拉电阻(R24)、第五分压电阻(R25)、第六分压电阻(R26)以及超级电容(C5)；所述二极管(D1)的负极、所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多模式物联网智慧能源数据采集终端，其特征在于，包括微处理器、RS485通信模块、NB‑IoT通信模块、红外通信模块、射频通信模块，所述NB‑IoT通信模块包括电源开关、电平转换电路和NB‑IoT通信单元；所述RS485通信模块、红外通信模块和射频通信模块分别与所述微处理器连接，所述电源开关的输入端和所述电平转换电路的输入端分别与所述微处理器连接、输出端分别与所述NB‑IoT通信单元连接；其中，所述微处理器用于提供不同的控制信号给所述RS485通信模块、所述红外通信模块、所述射频通信模块和所述电源开关以控制各通信模块的通断状态，使得所述多模式物联网智慧能源数据采集终端工作于不同的通信模式；所述电源开关用于根据所述微处理器提供的控制信号控制所述NB‑IoT通信单元的供电状态；所述电平转换电路用于实现电平转换以为所述NB‑IoT通信单元提供与其匹配的电平信号。

【技术特征摘要】
1.一种多模式物联网智慧能源数据采集终端，其特征在于，包括微处理器、RS485通信模块、NB-IoT通信模块、红外通信模块、射频通信模块，所述NB-IoT通信模块包括电源开关、电平转换电路和NB-IoT通信单元；所述RS485通信模块、红外通信模块和射频通信模块分别与所述微处理器连接，所述电源开关的输入端和所述电平转换电路的输入端分别与所述微处理器连接、输出端分别与所述NB-IoT通信单元连接；其中，所述微处理器用于提供不同的控制信号给所述RS485通信模块、所述红外通信模块、所述射频通信模块和所述电源开关以控制各通信模块的通断状态，使得所述多模式物联网智慧能源数据采集终端工作于不同的通信模式；所述电源开关用于根据所述微处理器提供的控制信号控制所述NB-IoT通信单元的供电状态；所述电平转换电路用于实现电平转换以为所述NB-IoT通信单元提供与其匹配的电平信号。2.根据权利要求1所述的多模式物联网智慧能源数据采集终端，其特征在于，所述电源开关包括第一分压电路、第一滤波电路和第一开关管(Q1)；所述第一分压电路的输入端与所述微处理器的第一输出端(M_GVC)连接以获取控制信号、输出端与所述第一开关管(Q1)的控制端连接；所述第一滤波电路连接于所述第一开关管(Q1)的输出端与地之间，所述第一开关管(Q1)的输出端还与所述NB-IoT通信单元连接；其中，当输入所述第一开关管(Q1)的控制端的控制信号为低电平信号时，所述第一开关管(Q1)导通并对所述NB-IoT通信单元供电；当输入所述第一开关管(Q1)的控制端的控制信号为高电平信号时，所述第一开关管(Q1)截止并停止对所述NB-IoT通信模块供电。3.根据权利要求1所述的多模式物联网智慧能源数据采集终端，其特征在于，所述电平转换电路包括第一转换支路和第二转换支路，该第一转换支路和第二转换支路分别包括限流电阻(R3)、第二滤波电路、第二开关管(Q2)以及上拉电阻(R4)；在所述第一转换支路中，所述第二开关管(Q2)的控制端与所述第二滤波电路连接、输入端与所述上拉电阻(R4)以及所述NB-IoT通信单元分别连接、输出端与所述限流电阻(R3)的一端连接，所述限流电阻(R3)的另一端与所述微处理器的第二输出端(M_GTX)连接；在所述第二转换支路中，所述第二开关管(Q2)的控制端与所述第二滤波电路连接、输入端与所述上拉电阻(R4)以及所述限流电阻(R3)的一端分别连接、输出端与所述NB-IoT通信单元连接，所述限流电阻(R3)的另一端与所述微处理器的第一输入端(M_GRX)连接。4.根据权利要求1所述的多模式物联网智慧能源数据采集终端，其特征在于，所述RS485通信模块包括第一总线、第二总线、双向电平转换器、第一稳压电阻(R6)、第二稳压电阻(R7)、双向抗干扰电路以及终端电阻(R12)；所述双向电平转换器的第一输入端与所述微处理器的接收器输出使能端(RE)连接、第二输入端与所述微处理器的驱动器输出使能端(DE)连接、第一输出端与所述微处理器的接收器输入端(RO)连接、第二输出端与所述微处理器的驱动器输入端(DI)连接；所述第一总线的一端与所述第二总线的一端分别与所述双向电平转换器的第三输入端和第三输出端连接；所述第一稳压电阻(R6)的一端与所述第一总线连接、另一端接485电平；所述第二稳压电阻(R7)的一端与所述第二总线连接、另一端接485电平，所述第一稳压电阻(R6)和所述第二稳压电阻(R7)用于实现所述第一总线和所述第二总线上的总线电平的稳定；所述双向抗干扰电路与所述终端电阻(R12)分别跨接于所述第一总线和所述第二总线之间，所述双向抗干扰电路用于防止总线上的浪涌电流。5.根据权利要求4所述的多模式物联网智慧能源数据采集终端，其特征在于，所述双向抗干扰电路包括双向TVS抑制二极管、第一压敏电阻(R10)以及第二压敏电阻(R11)；所述第一压敏电阻(R10)...

【专利技术属性】
技术研发人员：申永鹏，谢小品，李信波，闫增伟，王继光，温胜涛，孔会举，于福星，
申请(专利权)人：河南卓正电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41