集成于MCU的开盖检测电路和基于MCU的开盖检测方法技术

一种集成于MCU的开盖检测电路和电能表控制芯片，基于电表的电能存储设备独立供电工作，实时时钟模块和其他模块都可以低功耗运行，其功率低，保证在交流电断电的时候，只有电能存储设备供电的情况下，还能通过MCU的开盖检测电路进行电表开盖检测；另外，上述的方法和电路通过检测开关检测引脚的电平状态变化并以预设规则确定是否有开盖或者闭盖事件发生，设置预设规定可以避免干扰信号对开关检测引脚的误触发，记录错误的开盖或闭盖的事件，提高开盖检测的准确性。

Cover opening detection circuit integrated in MCU and cover opening detection method based on MCU

【技术实现步骤摘要】
集成于MCU的开盖检测电路和基于MCU的开盖检测方法
本专利技术属于电表
，尤其涉及一种具有独立供电的实时时钟电路的开盖检测电路的电能表控制芯片、集成于MCU的开盖检测电路以及基于MCU的开盖检测方法。
技术介绍
电能表的实体外壳是防止篡改的第一道防线，其设计必须包含某种可检测电表外壳何时被打开的装置，以便提醒服务提供商电能表可能受到了篡改攻击，所以一般的智能电表上都有一个开盖检测设计。当电能表上盖被打开后，电能表内开表盖检测开关触发，电能表记录开表盖事件，在电能表及采集终端事件记录采集规则中，电能表开盖事件属于用电信息采集系统事件记录中电能表事件的1级紧急事件，其意义为包括用户有疑似窃电行为发生的事件、采集策略为主动上报至主站系统。传统的电表开盖检测方式，都是通过CPU检测开盖行为并记录开盖时间，或者通过CPU上报开盖事件到主站系统，该方案的特点是在交流电断电而仅依靠电池供电的情况下，需要频繁唤醒CPU来检测开盖事件。默认情况下CPU处于休眠状态，每当检测到按键有动作时都需要唤醒CPU，通过CPU判断是否有开盖事件产生，进而记录或者上报开盖时间，完成该动作之后再使CPU休眠。而，由于CPU的功能控制相对比较复杂，功耗也比较高，通过CPU检测开盖事件，在电池钝化情况下会影响系统正常工作，造成电池电量过早耗空。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种集成于MCU的开盖检测电路和基于MCU的开盖检测方法，旨在解决传统的开盖检测是基于CPU实现，存在功耗高、系统复杂的问题。本专利技术实施例的第一方面提供了一种集成于MCU的开盖检测电路，所述MCU可用电能存储设备供电，包括：实时时钟模块，用于提供实时时间；开盖检测模块，与所述MCU的开盖检测引脚连接，用于检测所述开盖检测引脚的电平状态变化并以预设规则确定是否有开盖或者闭盖事件发生，并用于输出指示开盖或者闭盖事件的检测信号；开盖记录模块，与所述开盖检测模块和所述实时时钟模块连接，用于接收所述检测信号并获取当前时间戳以记录当前的开盖或者闭盖事件。在其中一个实施例中，还包括接口模块，所述接口模块与所述开盖记录模块连接，用于发送所述开盖或者闭盖事件。在其中一个实施例中，所述实时时钟模块包括秒计数器、分计数器、时计数器、日计数器、月计数器、年计数器以及用于设置各计数器计数起点的时间设置单元。在其中一个实施例中，所述开盖检测模块包括：滤波单元，用于配置所述开盖检测引脚的电平状态保持最短时间，以滤除干扰；累加器，与所述开盖检测引脚连接，用于计算所述开盖检测引脚的电平状态变化后保持在该状态的累加时间；比较器，与所述开盖检测引脚连接，用于比较所述最短时间与所述累加时间，在所述最短时间与所述累加时间相等时控制所述累加器停止计数；边沿判断单元，用于在所述最短时间与所述累加时间相等时，比较所述开盖检测引脚当前的电平状态和上一次的电平状态以确认是否开盖或闭盖事件产生。在其中一个实施例中，所述开盖记录模块包括两组时间寄存器，所述两组时间寄存器分别用于在接收到开盖、闭盖事件的检测信号时从实时时钟模块获取当前时间戳，以把当前开盖或闭盖事件的实时时间记录。在其中一个实施例中，每组所述时间寄存器包括秒寄存器、分寄存器、时寄存器、日寄存器、月寄存器以及年寄存器。本专利技术实施例的第二方面提供了一种基于MCU的开盖检测方法，包括：检测开盖检测引脚的电平状态变化并以预设规则确定是否有开盖或者闭盖事件发生，且在有开盖或者闭盖事件发生时输出指示开盖或者闭盖事件的检测信号；接收所述检测信号，并获取所述开盖检测引脚的电平状态变化时的时间戳，以实时时间记录当前的开盖或者闭盖事件；发送所述开盖或者闭盖事件；其中，所述实时时间由内置于所述MCU的实时时钟模块提供。在其中一个实施例中，所述检测开盖检测引脚的电平状态变化并确定是否有开盖或者闭盖事件发生的步骤，包括：计算所述开盖检测引脚的电平状态变化后保持在该状态的累加时间；将所述累加时间和预设最短时间比较；在所述最短时间与所述累加时间相等时，控制所述累加器停止计数，并比较所述开盖检测引脚当前的电平状态和上一次的电平状态以确认是否开盖或闭盖事件产生。在其中一个实施例中，所述预设最短时间为预先配置的所述开盖检测引脚的电平状态保持在一种状态的最短时间。本专利技术实施例的第三方面提供了一种电能表控制芯片，包括上述的集成于MCU的开盖检测电路；或，用于执行计算机程序时实现如上所述开盖检测方法的步骤。上述的集成于MCU的开盖检测电路和基于MCU的开盖检测方法基于电表的电能存储设备独立供电工作，实时时钟模块和其他模块都可以低功耗运行，其功率低，保证在交流电断电的时候，只有电能存储设备供电的情况下，还能通过MCU的开盖检测电路进行电表开盖检测；另外，上述的方法和电路通过检测开关检测引脚的电平状态变化并以预设规则确定是否有开盖或者闭盖事件发生，设置预设规定可以避免干扰信号对开关检测引脚的误触发，记录错误的开盖或闭盖的事件，提高开盖检测的准确性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的集成于MCU的开盖检测电路的结构示意图；图2为图1所示的开盖检测电路中实时时钟模块的示例电路原理图；图3为图1所示的开盖检测电路中开盖检测模块的示例电路原理图；图4为图1所示的开盖检测电路中开盖记录模块的示例电路原理图图5为本专利技术实施例提供的基于MCU的开盖检测方法的具体流程图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。电能表里面都有电池供电，主要用于给实时时钟供电，保证在交流电断电的时候，实时时钟还能工作，同时用于给一些必要的电路供电。由于电池电量有限，要求使用电池供电的电路必须工作在低功耗状态。MCU(MicrocontrollerUnit；微控制单元)又称单片微型计算机(SingleChipMicrocomputer))或者单片机，是把中央处理器(CentralProcessUnit；CPU)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，相比CPU，MCU的功耗更低。请参阅图1，本申请实施例提供的集成于MCU的开盖检测电路，集成于MCU可用电能存储设备供电，其包括实时时钟模块110、开盖检测模块120及开盖记录模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成于MCU的开盖检测电路，所述MCU可用电能存储设备供电，其特征在于，包括：/n实时时钟模块，用于提供实时时间；/n开盖检测模块，与所述MCU的开盖检测引脚连接，用于检测所述开盖检测引脚的电平状态变化并以预设规则确定是否有开盖或者闭盖事件发生，并用于输出指示开盖或者闭盖事件的检测信号；/n开盖记录模块，与所述开盖检测模块和所述实时时钟模块连接，用于接收所述检测信号并获取当前时间戳以记录当前的开盖或者闭盖事件。/n

【技术特征摘要】
1.一种集成于MCU的开盖检测电路，所述MCU可用电能存储设备供电，其特征在于，包括：
实时时钟模块，用于提供实时时间；
开盖检测模块，与所述MCU的开盖检测引脚连接，用于检测所述开盖检测引脚的电平状态变化并以预设规则确定是否有开盖或者闭盖事件发生，并用于输出指示开盖或者闭盖事件的检测信号；
开盖记录模块，与所述开盖检测模块和所述实时时钟模块连接，用于接收所述检测信号并获取当前时间戳以记录当前的开盖或者闭盖事件。


2.如权利要求1所述的集成于MCU的开盖检测电路，其特征在于，还包括接口模块，所述接口模块与所述开盖记录模块连接，用于发送所述开盖或者闭盖事件。


3.如权利要求1所述的集成于MCU的开盖检测电路，其特征在于，所述实时时钟模块包括秒计数器、分计数器、时计数器、日计数器、月计数器、年计数器以及用于设置各计数器计数起点的时间设置单元。


4.如权利要求1所述的集成于MCU的开盖检测电路，其特征在于，所述开盖检测模块包括：
滤波单元，用于配置所述开盖检测引脚的电平状态保持最短时间，以滤除干扰；
累加器，与所述开盖检测引脚连接，用于计算所述开盖检测引脚的电平状态变化后保持在该状态的累加时间；
比较器，与所述开盖检测引脚连接，用于比较所述最短时间与所述累加时间，在所述最短时间与所述累加时间相等时控制所述累加器停止计数；
边沿判断单元，用于在所述最短时间与所述累加时间相等时，比较所述开盖检测引脚当前的电平状态和上一次的电平状态以确认是否开盖或闭盖事件产生。


5.如权利要求1所述的集成于MCU的开盖检测电路，其特征在于，所述开盖记录模块包括两组时间寄...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾培楷，易文，苗书立，赵琮，
申请(专利权)人：深圳市锐能微科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44