一种基于智能电网电表应用的UART红外收发装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种基于智能电网电表应用的UART红外收发装置，其包括：CPU、红外线终端(D)以及分别与所述CPU和所述红外线终端(D)进行通信的红外收发单元。本实用新型专利技术提供的基于智能电网电表应用的UART红外收发装置，不必考虑分离器件组合的问题，直接使用MCU提供的接口即可，所有的要求的功能和性能都封装在MCU中相关的部分完成。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于无线传输领域，具体涉及ー种基于智能电网电表应用的UART红外收发装置。
技术介绍
当前电网系统的电表終端，为了实现与抄表装置或其他数据采集装置进行通信，通常都需要在电表解决方案中实现红外通信功能，以简化老式通信时所需要的有线链路，目的是可以直接将无线红外信号以一定的协议接收或发送。然而目前主流电表中的主控芯片(即通用MCU芯片)一般并不能直接与红外设备进行通信，途径只有通过通用串ロ，如12(、5 1、臥奶、51^旧等，或通过6 10对串ロ进行模拟(目前最为常见的是UART)。所 以一般电表方案都是在MCU外通过上述总线挂接ー个红外的通信終端装置，实现协议的转换。通信通路涉及到的部分主要包括MCU中CPU、MCU中串ロ控制模块、MCU外串ロ与红外协议转换模块、红外收发终端装置，參见图I。现有的红外收发装置具有如下缺点1、复杂度相对高。因为红外部分并不是集成在MCU内部，所以需要在协议转换逻辑、硬件装置连接、电路板布局布线、电平信号匹配等问题上进行更多设计，増加了设计复杂度。2、通信速度会因为通路复杂度而变慢或受更多链路限制，而且整表功耗也会增高。3、作为通用装置，无论是MCU内部相关设计还是红外装置，更多的功能点都关注在通用性上，并没有在电表特殊应用上给予足够支持，如足够的串ロ波特率模式支持、足够的红外调制模式、与MCU之间的实时通信等。4、通信相关电器、电子装置数量较多，产品体积相对较大，其量产的成本相对更高。5、通信通路上将各部分割离开而不是集成，对于通信数据的安全性会带来潜在问题。
技术实现思路
为克服上述缺陷，本技术提供了一种基于智能电网电表应用的UART红外收发装置，不必考虑分离器件组合的问题，直接使用MCU提供的接ロ即可，所有的要求的功能和性能都封装在MCU中相关的部分完成。为实现上述目的，本技术提供一种基于智能电网电表应用的UART红外收发装置，其包括CPU和红外线終端(D)，其改进之处在于，所述UART红外收发装置包括分别与所述CPU和所述红外线终端(D)进行通信的红外收发单元。本技术提供的优选技术方案中，所述红外收发单元包括UART串ロ控制器(F)和与其及进行数据通信的红外控制器(E)。本技术提供的第二优选技术方案中，所述红外控制器(E)对所述红外线終端(D)进行控制；所述红外控制器(E)和所述UART串ロ控制器(F)分别通过总线(A1，A2)与所述CPU通信。本技术提供的第三优选技术方案中，所述红外控制器(E)包括分别与所述UART串ロ控制器(F)进行通信的调制单元和解调单元。本技术提供的第四优选技术方案中，所述红外控制器(E)通过通信通道(Cl)接收所述解调单元的数据，所述红外控制器(E)通过通信通道(C2)向所述解调单元发送数据。本技术提供的第五优选技术方案中，所述通信通道(C1，C2)为0. 13umエ艺的金属铜线。 本技术提供的第六优选技术方案中，所述UART红外收发装置集成在MCU芯片中。本技术提供的第七优选技术方案中，所述MCU芯片采用型号为SGC2001的芯·片。与现有技术比，本技术提供的一种基于智能电网电表应用的UART红外收发装置，集成度高，将整体的复杂度集中于MCU内，使各种协议转换逻辑容易实现，并且省去了相关的电路板布局布线带来的信号质量不稳定、容易受干扰和延迟不容易控制以及电平匹配、电磁兼容等问题；通信速度会因为集成于MCU而更快、更稳定；而且在电表特殊应用上给予了足够支持，如足够的串ロ波特率模式支持、足够的红外调制模式、与MCU之间的实时通信等；产品面积减小，量产的成本降低，且由于集成电路エ艺，产品寿命能显著增长；还有，通信数据的安全性增强，不易被外部工具截获数据。附图说明图I为现有的红外收发终端装置的结构图。图2为基于智能电网电表应用的UART红外收发装置的结构图。具体实施方式如图2，本方案集成于MCU中，所述MCU芯片采用型号为SGC2001的芯片。所包含的部分如下(I)F表示UART串ロ控制，用于将CPU发送过来的并行数据转换成串行，控制发送的速度，并完成相关的与CPU通信的功能，包括读写、中断等。(2) E表示红外控制部分，完成将UART部分发送数据进行调制，以及将从外界接收数据进行解调。同时也完成于CPU之间的读写与中断功能。(3)D表示红外线終端，完成与外界红外线设备的无线交互通信功能。可以是ー个成熟的模块直接嵌入到方案中。⑷Cl表示红外接收数据后解调并送往UART的通道。(5)C2表示UART送出数据后送往红外进行调制的通道。(6) B表示所有的中断通路。(7) Al表示UART与CPU之间的通信BUS。(8)A2表示红外与CPU之间的通信BUS。(9)其他的部分并不在本方案中，如CPU, internal globalbus等,但与方案紧密相联系，负责对整套方案的控制与配置。本方案图2完全升级了原方案图I的电路结构省去了传统电路板级硬线连接，即硬线串行总线，替换为集成电路中0. 13umエ艺下独立的通信信道Cl、C2，主要由特定エ艺下金属铜线以及Buffer等部分組成。省去了红外外部信号控制转换的电路，即红外与电路板之间信号转换、电平匹配等部分，替换为调制、解调控制部分与(I)中的信道的直接连接。同时升级了调制、解调的数字逻辑，使其能控制完成红外端的数据通信与控制。省去了 MCU外部信号控制转换的电路，即红外与电路板之间信号转换、电平匹配等部分，替换为MCU相关控制部分与(I)中的信道的直接连接。同时升级了 UART串ロ控制部分的数字逻辑，使其能控制完成MCU端的数据收发和控制。需要声明的是，本
技术实现思路
及具体实施方式意在证明本技术所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本技术保护范围的限定。本领域技术人员在本技术的精神和原理启发下，可作各种修改、等同替换、或改进。但这些变更或修改均在申请待批的保护范围内。权利要求1.一种基于智能电网电表应用的UART红外收发装置，其包括CPU和红外线终端(D)，其特征在于，所述UART红外收发装置包括分别与所述CPU和所述红外线终端(D)进行通信的红外收发单元。2.根据权利要求I所述的UART红外收发装置，其特征在于，所述红外收发单元包括UART串ロ控制器(F)和与其及进行数据通信的红外控制器(E)。3.根据权利要求2所述的UART红外收发装置，其特征在于，所述红外控制器(E)对所述红外线终端(D)进行控制；所述红外控制器(E)和所述UART串ロ控制器(F)分别通过总线(A1，A2)与所述CPU通信。4.根据权利要求2所述的UART红外收发装置，其特征在于，所述红外控制器(E)包括分别与所述UART串ロ控制器(F)进行通信的调制单元和解调单元。5.根据权利要求4所述的UART红外收发装置，其特征在于，所述红外控制器(E)通过通信通道(Cl)接收所述解调单元的数据，所述红外控制器(E)通过通信通道(C2)向所述解调单元发送数据。6.根据权利要求5所述的UART红外收发装置，其特征在于，所述通信通道(C1，C2)为0.13umエ艺的金属铜线。7.根据权利要求1-6所述的UART红外收发装置，其特征在于，所述UART红外收发装置集成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于智能电网电表应用的UART红外收发装置，其包括：CPU和红外线终端(D)，其特征在于，所述UART红外收发装置包括：分别与所述CPU和所述红外线终端(D)进行通信的红外收发单元。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邢立巍，姚永斌，陈凡，田勇，张海峰，
申请(专利权)人：国网电力科学研究院，
类型：实用新型
国别省市：