[实用新型]一种基于智能电网电表应用的UART红外收发装置

说明书

技术领域

本实用新型属于无线传输领域，具体涉及一种基于智能电网电表应用的UART红外收发装置。

背景技术

当前电网系统的电表终端，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口，如I2C、SPI、UART、SMBUS等，或通过GPIO对串口进行模拟(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一个红外的通信终端装置，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中串口控制模块、MCU外串口与红外协议转换模块、红外收发终端装置，参见图1。

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，增加了设计复杂度。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，如足够的串口波特率模式支持、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。

实用新型内容

为克服上述缺陷，本实用新型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。

为实现上述目的，本实用新型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和红外线终端(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。

本实用新型提供的优选技术方案中，所述红外收发单元包括：UART串口控制器(F)和与其及进行数据通信的红外控制器(E)。

本实用新型提供的第二优选技术方案中，所述红外控制器(E)对所述红外线终端(D)进行控制；所述红外控制器(E)和所述UART串口控制器(F)分别通过总线(A1，A2)与所述CPU通信。

本实用新型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串口控制器(F)进行通信的调制单元和解调单元。

本实用新型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(C1)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。

本实用新型提供的第五优选技术方案中，所述通信通道(C1，C2)为0.13um工艺的金属铜线。

本实用新型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。

本实用新型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，本实用新型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，如足够的串口波特率模式支持、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，且由于集成电路工艺，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1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：

(1)F表示UART串口控制，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。