[发明专利]一种超低功率损耗的计数器总线数据采集器

摘要

一种超低功率损耗的计数器总线数据采集器，包括集成有通用异步接收/发送装置UART芯片的主CPU模块、时钟模块、存储器、RS-485通信模块，其特征在于：主CPU模块采用由时钟模块唤醒的16位FIash型MSP430系列超低功率损耗单片机，RS-485通信模块采用高速隔离芯片隔离且由时钟模块唤醒，还设有采集数据的M-Bus通信采集模块。本发明功率损耗约为现有数据采集器的1/20，长期运行可节省大量的能源，在运行过程中根据采集方案自动进行数据采集，采集可靠性较高，对故障的计量仪表进行标记，可以尽早发现故障并进行处理，有利于减少计量损失。还不必频繁抄表通信速度较高，可以进一步降低系统的功率消耗。

主权项

一种超低功率损耗的计数器总线数据采集器，包括集成有通用异步接收/发送装置UART芯片的主CPU模块、分别与所述主CPU模块连接的具有定时中断功能的时钟模块、存储器、RS‑485通信模块、电源模块，以及指示灯，所述主CPU模块用于根据模块本身的控制逻辑和其他模块提供的信号，控制和访问其他模块，实现数据采集器的相关功能，所述主CPU模块根据采集时间间隔设定时钟模块的输出时间间隔，所述时钟模块在设定输出时间间隔后输出启动采集脉冲至所述主CPU模块，所述主CPU模块在接收到时钟模块输出的启动采集脉冲后，启动采集程序，不需人工或者其他辅助设备干预，所述存储器用于存储采集方案和采集到的数据，所述采集方案包括采集时间间隔、采集数据点个数，所述RS‑485通信模块用于上位机与区域所有计量仪表之间进行通讯，所述上位机通过所述RS‑485通信模块访问M‑Bus数据采集器，通信命令将所述主CPU模块从待机状态唤醒，对上位机命令进行解析，从所述存储器获取相应的采集方案数据，组成通信帧返回相应的命令，所述RS‑485通信模块功能还包括支持通信口程序在线升级，对M‑Bus数据采集器的固件进行更新，全部操作通过通信口进行，其特征在于：所述主CPU模块是采用由所述时钟模块唤醒的16位FIash型MSP430系列超低功率损耗单片机的主CPU模块，所述超低功率损耗是长期运行功率损耗低于0.1W，可以显著降低整机功率损耗；所述RS‑485通信模块是采用高速隔离芯片隔离且由所述时钟模块唤醒的RS‑485通信模块，具有较高的抗干扰能力，所述RS‑485通信模块读取全部数据仅需要40分钟；设有采集数据的M‑Bus通信采集模块，所述M‑Bus通信采集模块通过访问采集器的M‑Bus数据总线依次访问M‑Bus数据总线上的所有计量仪表进行抄表，现场实时采集与读取其计量数据，并存储至所述存储器中， 所述M‑Bus通信采集模块包括电平转换电路、保护电路，以及M‑bus总线电源控制电路，所述电平转换电路与所述主CPU模块的UART芯片连接。