一种智能集中抄表终端制造技术

本实用新型专利技术涉及一种智能集中抄表终端，包括微控制器CPU，微控制器CPU内部集成USBOTG接口以及MAC控制器，微控制器CPU通过MAC控制器接入以太网，微控制器CPU的信号输入端与数据采集模块和/或抄表模块相连。本实用新型专利技术中微控制器CPU作为产品的开发平台，是专门针对价格和功耗较为敏感的工控领域而设计的，具有低价位、高性能和低功耗等特点。微控制器CPU的最高主频可达72MHz，不仅具有丰富的片上资源，其最突出的特点就是具有优越的互联特性，片上已集成了USBOTG接口以及带有DMA控制器的MAC控制器，外围只需扩展一物理层即可实现与以太网的互联。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力抄表领域，尤其是一种智能集中抄表终端。
技术介绍
随着电力市场和经济建设的发展，配电自动化系列终端在电力系统中的应用越来越普遍，人们对终端产品的要求也越来越高。终端产品功能多样化，不仅要求具有对用电信息的自动采集、计量异常监测、电能质量监测、用电分析管理和数据多通道上传主站等功能，同时需要满足高效、节能、低成本等要求。目前现有的终端产品大多是基于单片机平台，需通过扩展芯片外扩USB和以太网功能，无疑增加了产品的成本，另外在采集模块，很多厂商还是沿用以往的外加ADC的采集方案，数据处理部分全部由软件来完成，使测量精度和产品可靠性都大打折扣，因而设计一种高性能、低功耗、高精度和低成本的智能集中抄表终端具有重大意义。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种高性能、低功耗、高精度和低成本的智能集中抄表终端。为实现上述目的，本技术采用了以下技术方案一种智能集中抄表终端，包括微控制器CPU，微控制器CPU内部集成USB OTG接口以及MAC控制器，微控制器CPU通过MAC 控制器接入以太网，微控制器CPU的信号输入端与数据采集模块和/或抄表模块相连。由上述技术方案可知，本技术中微控制器CPU作为产品的开发平台，是专门针对对价格和功耗较为敏感的工控领域而设计的，具有低价位、高性能和低功耗等特点。微控制器CPU最高主频可达72MHz，不仅具有丰富的片上资源，其最突出的特点就是具有优越的互联特性，片上已集成了 USB OTG接口以及带有DMA控制器的MAC控制器，外围只需扩展一物理层即可实现与以太网的互联。附图说明图1是本技术的电路框图。具体实施方式一种智能集中抄表终端，包括微控制器CPU，微控制器CPU内部集成USB OTG接口以及MAC控制器，微控制器CPU通过MAC控制器接入以太网，微控制器CPU的信号输入端与数据采集模块1和/或抄表模块2相连，如图1所示。如图1所示，所述的微控制器CPU采用STM32F107芯片3，STM32F107芯片3内部集成USB OTG接口和带有DMA控制器的MAC控制器，MAC控制器的通过RMII接口外扩一个 PHY控制器与以太网模块相连，STM32F107芯片3通过以太网模块与主站通讯，STM32F107 芯片3通过其SPI接口与数据采集模块1相连，STM32F107芯片3通过其异步串口与抄表模块2相连。本技术采用了基于Cortex M3内核的互联型32位嵌入式微控制器STM32F107 芯片3作为产品的开发平台，该平台是专门针对对价格和功耗较为敏感的工控领域而设计的，具有低价位、高性能和低功耗等特点。其最高主频可达72MHz，不仅具有丰富的片上资源，其最突出的特点就是具有优越的互联特性，片上已集成了 USB OTG接口以及带有DMA控制器的MAC控制器，外围只需扩展一物理层(PHY)芯片DP83848即可实现与以太网的互联。 所述STM32F107芯片3通过其异步串口与GPRS模块或CDMA模块相连，STM32F107芯片3通过GPRS模块或CDMA模块与主站通讯，能同时支持基于MC52I模块的GPRS和基于EM200模块的CDMA两种无线通讯方式，并具有自动检测模块的功能。如图1所示，所述的数据采集模块1包括MAXQ3180芯片，MAXQ3180芯片的输入输出端通过SPI总线与STM32F107芯片3的SPI接口相连，MAXQ3180芯片的输入端分别与用于采集三相交流电电压的电压互感器和用于采集三相交流电电流的电流互感器相连。所述的抄表模块2包括电能表，STM32F107芯片3通过载波模块或光耦隔离电路与电能表相连。 采用多样化的抄表方案，支持载波抄表、红外抄表和485抄表三种方案，能实时的抄测各测量点的数据，并通过以太网或无线公网上报给主站。高精度的电压、电流互感器的输出端与 MAXQ3180芯片相应的采集通道相连接，通过MAXQ3180芯片内置的8通道的ADC实现对信号的采集和处理，STM32F107芯片3通过SPI接口可以访问MAXQ3180芯片内部任一相关电气参数的寄存器。如图1所示，所述STM32F107芯片3的I/O接口分别与遥信遥控模块4、IXD显示屏6和看门狗电路5相连。所述STM32F107芯片3的I2C接口接EEPROM存储器7，所述 STM32F107芯片3的SPI接口分别与FLASH存储器8和SD卡9相连。所述STM32F107芯片 3的Smart Card接口与ESAM安全模块相连，ESAM安全模块含有操作系统和加解密逻辑单元的集成电路，可以实现安全存储、数据加/解密、双向身份认证、存取权限控制和线路加密传输等安全控制功能。权利要求1.一种智能集中抄表终端，其特征在于包括微控制器CPU，微控制器CPU内部集成USB OTG接口以及MAC控制器，微控制器CPU通过MAC控制器接入以太网，微控制器CPU的信号输入端与数据采集模块(1)和/或抄表模块(2)相连。2.根据权利要求1所述的智能集中抄表终端，其特征在于所述的微控制器CPU采用 STM32F107芯片(3)，STM32F107芯片(3)内部集成USB OTG接口和带有DMA控制器的MAC 控制器，MAC控制器的通过RMII接口外扩一个PHY控制器与以太网模块相连，STM32F107芯片(3)通过以太网模块与主站通讯，STM32F107芯片(3)通过其SPI接口与数据采集模块 (1)相连，STM32F107芯片(3)通过其异步串口与抄表模块(2)相连。3.根据权利要求2所述的智能集中抄表终端，其特征在于所述STM32F107芯片(3)通过其异步串口与GPRS模块或CDMA模块相连，STM32F107芯片(3)通过GPRS模块或CDMA模块与主站通讯。4.根据权利要求2所述的智能集中抄表终端，其特征在于所述的数据采集模块(1)包括MAXQ3180芯片，MAXQ3180芯片的输入输出端通过SPI总线与STM32F107芯片(3)的SPI 接口相连，MAXQ3180芯片的输入端分别与用于采集三相交流电电压的电压互感器和用于采集三相交流电电流的电流互感器相连。5.根据权利要求2所述的智能集中抄表终端，其特征在于所述的抄表模块(2)包括电能表，STM32F107芯片(3)通过载波模块或光耦隔离电路与电能表相连。6.根据权利要求2所述的智能集中抄表终端，其特征在于所述STM32F107芯片(3)的 I/O接口分别与遥信遥控模块(4)、IXD显示屏(6)和看门狗电路(5)相连。7.根据权利要求2所述的智能集中抄表终端，其特征在于所述STM32F107芯片(3)的 I2C接口接EEPROM存储器(7)，所述STM32F107芯片(3)的SPI接口分别与FLASH存储器 (8)和SD卡(9)相连。8.根据权利要求2所述的智能集中抄表终端，其特征在于所述STM32F107芯片(3)的 Smart Card接口与ESAM安全模块相连。专利摘要本技术涉及一种智能集中抄表终端，包括微控制器CPU，微控制器CPU内部集成USBOTG接口以及MAC控制器，微控制器CPU通过MAC控制器接入以太网，微控制器CPU的信号输入端与数据采集模块和/或抄表模块相连。本技术中微控本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种智能集中抄表终端，其特征在于：包括微控制器ＣＰＵ，微控制器ＣＰＵ内部集成ＵＳＢ　ＯＴＧ接口以及ＭＡＣ控制器，微控制器ＣＰＵ通过ＭＡＣ控制器接入以太网，微控制器ＣＰＵ的信号输入端与数据采集模块（１）和／或抄表模块（２）相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：苏艳菊，李林，曹军，
申请(专利权)人：安徽科大智能电网技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：34