[实用新型]电能表通信模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种通信模块，特别涉及一种电能表通信模块。

背景技术

当电能表损坏以后，获取电能表故障前的事件记录、剩余电量、负荷曲线数据是电力公司调查电能表故障原因和与用户间费用结算的重要依据。现有技术是通过仿真器连接电能表MCU去观察内卡数据，这个过程是极其困难、复杂的，而且MCU仿真仅存在于电能表开发阶段，电力公司是没有这种设备的。更令人头疼的是，如果电能表MCU也无法工作，获取电能表内卡数据将成为无法完成的任务。这使得电力公司获取以上数据的过程变得极其困难。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种在电能表没有接入到自身常规供电电源或用户接口损坏或电能表本身故障的情况下，能抄读电能表记录数据的电能表通信模块。

本实用新型提供的这种电能表通信模块，该模块包括DC/DC升压电路、USB转串口转换电路、模块MCU、虚拟令牌接口和用于连接电能表的232转笔型接口通信线；PC机通过USB数据线与模块MCU连接，用于给该模块MCU供电；PC机通过USB数据线经由DC/DC升压电路与电能表连接，用于给电能表MCU供电；PC机经由虚拟令牌接口与电能表内卡连接，用于给该内卡供电；模块MCU通过UART端口与电能表MCU连接，模块MCU通过电能表MCU获取电能表内卡数据；模块MCU经由虚拟令牌接口并通过用于连接电能表的232转笔型接口通信线，再通过I2C总线与电能表内卡连接，模块MCU读取电能表内卡数据；模块MCU通过USB转串口电路与PC机连接，用于传递获取的电能表内卡数据。

所述虚拟令牌接口包括数据连接管脚SDA、时钟信号连接管脚SCL、串口发送数据管脚TX、串口接收数据管脚RX、高电源VH管脚、电源VCC管脚和接地管脚GND。

所述DC/DC升压电路包括DC/DC芯片U1和USB接口；USB接口的1脚和4脚从所述PC机获取电源；该芯片U1的8脚通过电阻R5经由电阻R4与USB接口的1脚连接，该8脚还通过电阻R5经由电感L2与该芯片U1的1脚连接，该芯片U1的7脚通过电阻R4与USB接口的1脚连接，其6脚与USB接口的1脚连接，其5脚通过电阻R2A接地，该5脚还通过电阻R1A与电源VH连接，电源VH、电阻R1A和电阻R2A构成电压反馈网络，以维持电源VH的稳定；该芯片U1的1脚与二极管D1的阳极连接，该二极管D1的阴极与电源VH连接，二极管D1用于防止电源VH倒灌入电源VCC；该芯片U1的3脚通过电容C2接地，其2脚和4脚接地；USB接口的1脚通过瞬变电压抑制二极管TVS1与该USB接口的4脚连接，该接口的4脚接地；二极管D1的阴极通过电容C3接地，电源VH与极性电容C9的阳极连接，该电容C9的阴极接地。

所述DC/DC芯片U1采用型号为MC33063的芯片。

所述USB转串口转换电路包括转换芯片U2和USB接口；USB接口的2脚和3脚接口为通信口；该芯片U2的4脚与USB接口的3脚连接，其5脚与USB接口的2脚连接；其8脚与USB接口的1脚连接，该8脚通过电感L1与电源VCC连接，该8脚通过电容C5接地，该芯片U2的3脚通过电容C6与其7脚连接，该3脚通过电容C7与其7脚连接，该3脚通过电容C8与其6脚连接，该芯片U2的6脚通过电阻R3与其9脚连接，其7脚通过电感L1与电源VCC连接，其11脚通过电阻R17接地，其26脚与所述模块MCU的串口发送数据管脚TXD连接，其25脚与所述模块MCU的串口接收数据管脚RXD连接。

所述转换芯片U2采用型号为CP2012的芯片。

本实用新型采用单根USB线实现供电和通信，简化线路，降低成本；采用虚拟令牌接口可直读电能表的内卡数据；采用通用的USB接口实现对电能表内卡或电能表逻辑电源的供电，实用性强、接口简单；即便在电能表AC电源处理电路全部损坏的情况下，仍可借助本实用新型直接读写电能表内卡数据，确保了电能表数据读取的可靠性。

附图说明

图1是本实用新型的原理框图。

图2是本实用新型的DC/DC升压电路图。

图3是本实用新型的USB转串口转换电路图。

图4是本实用新型的模块MCU到电能表的接口电路图。

图5是本实用新型的虚拟令牌接口VTC示意图。

具体实施方式