CN102306447A - 蓝牙转红外模块及利用该模块对电能表的抄读方法 - Google Patents

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辛滨
范逊敏
江家勇
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Abstract

本发明公开了一种蓝牙转红外模块及利用该模块对电能表的抄读方法，所述蓝牙转红外模块包括弱电主供电回路、蓝牙模块电路、红外接收电路、红外发送电路，蓝牙模块电路采用蓝牙转串口，再由串口转红外的方式与红外接收电路和红外发送电路通讯。所述对电能表的抄读方法是在智能手机中安装手机抄表软件形成智能手机抄表单元，由智能手机抄表单元与蓝牙转红外模块之间建立蓝牙配对并连接，从而建立智能手机抄表单元到蓝牙转红外模块的蓝牙通道、蓝牙转红外模块到电能表的红外通道，形成三者之间的完整数据通信通道，通过电能表协议完成电能表抄读工作。

Description

蓝牙转红外模块及利用该模块对电能表的抄读方法
技术领域
本发明涉及一种蓝牙转红外模块及抄读电能表的方法。
背景技术
目前对电能表的抄读方法主要是用定制的手持抄表掌机来抄表，这些掌机都内置了红外模块，与电能表之间通过红外接口进行协议通讯，完成电能表抄读和和设置工作。但是手持抄表掌机由各厂家自行设计提供，如北京振中电子技术有限公司、广州捷宝电子科技发展有限公司等。由于每个厂家的设计不同，涉及的硬件、软件、功能都会各不相同，因此硬件和代码都不能不能通用，给使用者带来了极大的不便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种蓝牙转红外模块及利用该模块对电能表的抄读方法，以解决目前手持抄表掌机不能通用，给使用者带来不便的问题。
本发明提供的这种用于电能表抄读的模块包括弱电主供电回路、用于与智能手机通讯的蓝牙模块电路、用于接收电能表信息的红外接收电路、用于向电能表发送信息的红外发送电路，其中弱电主供电回路分别为所述红外接收电路、蓝牙模块电路和红外发送电路提供电源，蓝牙模块电路采用蓝牙转串口，再由串口转红外的方式与红外接收电路和红外发送电路通讯。
本发明利用上述蓝牙转红外模块对电能表的抄读方法，是在智能手机中安装抄表软件形成智能手机抄表单元，由智能手机抄表单元先开启蓝牙、使用手机自带的蓝牙功能与蓝牙转红外模块完成蓝牙配对，建立与蓝牙转红外模块的通讯通道；由智能手机根据电能表抄读或设置内容组织数据帧；由智能手机将组织好的数据帧通过蓝牙通道发送给所述蓝牙转红外模块；蓝牙转红外模块将接收过来的数据按照电能表的波特率以红外方式发送给电能表；电能表接收到蓝牙转红外模块传过来的数据，进行处理后返回数据帧通过红外发送给蓝牙转红外模块；蓝牙转红外模块将电能表返回的数据帧通过蓝牙转发给智能手机抄表单元进行处理。
本发明与现有技术相比其优点是：
1、由于采取通用的智能手机平台，不依赖硬件设备，不需要定制产品，只要是采用相同的手机操作系统程序代码就可以通用；
2、只需要额外加一个蓝牙转红外模块就可以实现对电能表的抄读和设置，而且该模块不依赖手机产品，也是一个很通用化的产品；
3、智能手机平台在编程工具方面都具有很好的扩展性，故本发明在功能上扩展性强；
4、智能手机平台在通信通道上有较强的延伸性，故能够依靠本特点搭建很好的解决方案，如和主台系统进行数据通信等。
附图说明
图1是本发明蓝牙转红外模块的结构示意框图。
图2是针对图1的电路图。
图3是本发明电能表的抄读方法实现框图。
图4是本发明中的手机软件功能模块图。
具体实施方式
从图1可以看出蓝牙转红外模块包括弱电主供电回路、蓝牙模块电路、红外接收电路、红外发送电路，蓝牙模块电路采用蓝牙转串口，再由串口转红外的方式与红外接收电路和红外发送电路通讯。蓝牙模块电路为本模块的核心，它提供对外的蓝牙连接通道，支持蓝牙串行协议(Bluetooth Serial Port Profile)服务，完成将蓝牙信息转换为串口信息。该模块可以通过AT命令实现对串口参数（波特率、校验位、停止位）、蓝牙主被方式、连接密码等进行设置，例如与电能表红外通信的波特率匹配就是修改该模块的红外串口波特率。红外发送电路和红外接收电路完成与电能表之间的信息交互，通过红外信号对电能表进行645等多种协议操作。另外弱电主供电回路提供给蓝牙模块电路、红外接收电路和红外发送电路所需要的弱电供电。
从图2的具体实施电路可以看出其中蓝牙模块电路采用BTM0704C2P蓝牙内嵌模块，有效距离为10米，实现协议包括LM、LC、L2cap、SDP、RFCOMM，支持蓝牙串行协议(Bluetooth Serial Port Profile)服务，兼容蓝牙 2.1+EDR 规范。该模块可以通过AT命令实现对串口参数（波特率、校验位、停止位）、蓝牙主被方式、连接密码等进行设置。弱电主供电回路中的电源管理芯片采用的是超低功耗DC-DC芯片S-812C33BMC，使之产生3.3V电压给系统供电。红外发送调制时钟采用74HC00和电阻电容组成的38KHz振荡电路。红外接收头采用HM338/IRM38BL接收管，红外发送管采用AT203。
从图3可以看出本发明技术方法实现由三个部分组成，一是现有的普通电能表，二是蓝牙转红外模块，三是安装手机抄表软件的智能手机。电能表与蓝牙转红外模块间采用红外进行通讯，而手机抄表单元与蓝牙转红外模块间采用蓝牙进行通讯。
本发明利用了目前智能手机基本上都带有蓝牙功能的这一特点，智能手机抄表单元首先使用手机自带的蓝牙功能与蓝牙转红外模块完成蓝牙配对连接，建立与蓝牙转红外模块的通讯通道；并由智能手机根据电能表协议组织数据帧，将组织好的数据帧通过蓝牙通道发送给蓝牙转红外模块；然后蓝牙转红外模块将接收过来的数据按照电能表的波特率以红外方式发送给电能表，电能表接收到蓝牙转红外模块传过来的数据，进行处理后返回数据帧通过红外发送给蓝牙转红外模块；最后蓝牙转红外模块将电能表返回的数据帧通过蓝牙转发给智能手机抄表单元进行处理。
利用上述蓝牙转红外模块我们能够实现用智能手机对电能表的抄读和设置，这种方法是在智能手机中安装手机抄表软件形成智能手机抄表单元，由智能手机抄表单元与蓝牙转红外模块之间建立蓝牙配对并连接，从而建立智能手机抄表单元到蓝牙转红外模块的蓝牙通道、蓝牙转红外模块到电能表的红外通道，形成三者之间的完整数据通信通道，通过电能表协议完成电能表抄读工作。
从图4可以看出智能手机抄表单元中的手机抄表软件包括三个大的功能：建立通信通道、表计抄读和设置、数据后期处理。手机抄表软件首先开启蓝牙、使用手机自带的蓝牙功能与蓝牙转串口模块完成蓝牙配对，建立与蓝牙转红外模块的通讯通道；然后是具体的业务功能，即实现电能表的数据抄读和参数设置，软件根据表计的协议、抄读或设置内容组织数据帧，生成不同的指令流、将指令流通过蓝牙通道下发到蓝牙转红外模块并接收返回的数据流，对返回的数据流进行处理分析并将分析结果写入智能手机的嵌入式数据库，最后是数据的后期处理，软件对数据库中的抄读和设置日志数据进行查询统计，并可利用手机现有流行的几种通讯通道将数据上传到数据库服务器，如GPRS、CDMA、WIFI、3G等通信通道，由此实现自动数据上报，数据上报的技术实现可以使用WebService、Socket、HTTP文件上传、FTP文件上传等各种方式。
手机抄表软件的关键是建立蓝牙通道，在此采用通用的蓝牙RFCOMM协议来实现，目前智能手机操作系统均支持该协议，在建立蓝牙连接过程中要保证UUID与蓝牙转红外模块保持一致，这样就可以建立手机抄表单元与蓝牙转红外模块之间的蓝牙socket连接，即可使用常用的socket编程方式完成信息流的传递。
另外，电能表数据抄读和参数设置，主要任务是完成协议编码和协议解析工作；根据电能表的通信规约，如DL645-1997、DL645-2007等，以及电能表需要抄读或设置的内容，编码形成相关协议数据流，交给上述socket完成数据流下发到蓝牙转串口模块并接收返回的数据流，然后对返回的数据流进行协议解析，从而完成电能表数据抄读和参数设置工作。

Claims (6)

1.用于电能表抄读的蓝牙转红外模块，其特征在于包括弱电主供电回路、用于与智能手机通讯的蓝牙模块电路、用于接收电能表信息的红外接收电路、用于向电能表发送信息的红外发送电路，其中弱电主供电回路分别为所述红外接收电路、蓝牙模块电路和红外发送电路提供电源，蓝牙模块电路采用蓝牙转串口，再由串口转红外的方式与红外接收电路和红外发送电路通讯。
2.根据权利要求1所述的蓝牙转红外模块，其特征在于弱电主供电回路具有电源管理芯片，该电源管理芯片采用的是超低功耗DC-DC芯S-812C33BMC。
3.根据权利要求1或2所述的蓝牙转红外模块，其特征在于所述蓝牙模块电路采用BTM0704C2P蓝牙内嵌模块。
4.根据权利要求1或2所述的蓝牙转红外模块，其特征在于所述红外发送电路具有由74HC00和电阻电容组成的38KHz振荡电路。
5.根据权利要求1或2所述的蓝牙转红外模块，其特征在于所述红外接收电路具有红外接收头和红外发送管，其中接收头采HM338/IRM38BL接收管，红外发送管采用AT203。
6.一种用权利要求1到5之一所述的蓝牙转红外模块对电能表的抄读方法，其特征是在智能手机中安装手机抄表软件形成智能手机抄表单元，由智能手机抄表单元先开启蓝牙、使用手机自带的蓝牙功能与蓝牙转红外模块完成蓝牙配对，建立与蓝牙转红外模块的通讯通道；由智能手机根据抄读或设置内容组织数据帧，将组织好的数据帧通过蓝牙通道发送给所述蓝牙转红外模块；蓝牙转红外模块将接收过来的数据按照电能表的波特率以红外方式发送给电能表；电能表接收到蓝牙转红外模块传过来的数据，进行处理后返回数据帧通过红外发送给蓝牙转红外模块；蓝牙转红外模块将电能表返回的数据帧通过蓝牙转发给智能手机抄表单元进行处理。
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