CN103344804B - 一种能够带电插拔gprs模块的三相多功能表 - Google Patents
一种能够带电插拔gprs模块的三相多功能表 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103344804B CN103344804B CN201310296518.XA CN201310296518A CN103344804B CN 103344804 B CN103344804 B CN 103344804B CN 201310296518 A CN201310296518 A CN 201310296518A CN 103344804 B CN103344804 B CN 103344804B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gprs
- module
- circuit
- mcu
- phase multi
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 22
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000005314 correlation function Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
Abstract
一种能够带电插拔GPRS模块的三相多功能表，涉及一种三相多功能表的配套装置，包括核心控制电路、显示电路、计量电路、电源电路、检测GPRS模块是否插入的电路，核心控制电路MCU通过I2C总线连接显示电路，计量电路与MCU通过SPI总线连接，电源电路为电能表提供+12V和+5.7V直流电源；存储电路与MCU的I2C总线连接，按键电中与MCU通过IO端口连接，通过GPRS网络实现远程抄表连接；模块为外置可插拔式，模块与GPRS三相多功能表的连接插针的接地插针加长，模块插拔由地线先与GPRS三相多功能表相连。该装置使得GPRS三相多功能表的GPRS模块支持带电插拔，解决带电插拔损坏问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种三相多功能表的配套装置，特别是涉及一种能够带电插拔GPRS模块的三相多功能表。
背景技术
目前，GPRS三相多功能表在全国范围内已经普及，但在实际使用的过程中发现了一些问题，其中最主要的问题就是当通讯出现问题网络掉线，GPRS模块工作不稳定的情况出现时，维护起来很麻烦，需要取下表或者完全断电才能操作。国内使用的GPRS三相多功能表90%都是采用的插拔的模块盒安装GPRS模块，只有很少的一部分是模块做到设备内部，不可拆卸。而当GPRS三相多功能表出现通讯故障问题后很多情况下都是由于网络信号问题，或者模块问题而使得通讯故障。为了进行维护解决这个问题就需要对设备进行断电才能操作，但是由于现场环境复杂，有很多人在操作时不能进行断电处理就对模块进行插拔，从而造成模块或者GPRS三相多功能表的损坏，造成不必要的损失。国内一些GPRS三相多功能表的生产厂家为了解决上述问题，增长模块接口的接地插针的长度，这样可以减少带电插拔模块而造成GPRS三相多功能表损坏的情况，但是并不能完全解决这一问题，而在实际使用中，过力插拔、排阵没有对齐的情况出现都会造成GPRS三相多功能表的损坏，因为只要插入模块就将电压带入模块而反馈给GPRS三相多功能表使得电流冲击而损坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够带电插拔GPRS模块的三相多功能表，该装置使用硬件接口，CMOS开关电路使得GPRS三相多功能表的GPRS模块支持带电插拔，从而判定模块插拔来对模块供电，解决带电插拔损坏问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种能够带电插拔GPRS模块的三相多功能表，所述装置包括核心控制电路、显示电路、计量电路、电源电路、检测GPRS模块是否插入的电路，核心控制电路MCU通过I2C总线连接显示电路，计量电路与MCU通过SPI总线连接，电源电路为电能表提供+12V和+5.7V直流电源；存储电路与MCU的I2C总线连接，按键电中与MCU通过IO端口连接，电能表对外通讯有3种通讯方式，第一种是通过2路485与集抄设备进行通讯连接，第二种为红外通讯，通过红外掌机与设备进行红外连接，第三种为GPRS通讯，通过GPRS网络实现远程抄表连接；模块为外置可插拔式，模块与GPRS三相多功能表的连接插针的接地插针加长，模块插拔由地线先与GPRS三相多功能表相连。
所述的一种能够带电插拔GPRS模块的三相多功能表，所述电源控制电路，其模块的工作电压为V4.2A，Q3前面与1个470U的大电容CP2相连，Q3后面与2个470U的大电容CP3、CP4相连。
一种能够带电插拔GPRS模块的三相多功能表，所述插入与否电路，由MCU的IO口GPRS_IO_SEND组合，再有MCU的IO口GPRS_IO_REC的结合。
本发明的优点与效果是：
1.本发明整体成本没有增加，却实现了带电插拔功能；
2.本发明当GPRS三相多功能表需要现场维护时，不再需要对模块进行断电，可以先带电更换模块来确定是否是通讯畅通；
3.本发明整体的工作电流没有增加，抗干扰能力强；
4.本发明GPRS三相多功能表自检模块工作不稳定后可以通过对模块进行开关机操作来恢复模块到正常工作状态，而不用重启表计；
5.本发明如果由于电源波动造成SIM卡注册不正常，可以通过对模块进行断电重新上电操作来使得模块恢复正常工作。
附图说明
图1是本发明的结构框图；
图2是本发明的GPRS模块接口插针示意图；
图3是本发明的GPRS模块的电源控制电路图；
图4是本发明的GPRS模块的开关机电路图；
图5是本发明的检测GPRS模块是否插入电路图；
图6是本发明中GPRS模块插入拔出的检测程序流程图；
图7是本发明中GPRS模块上电断电与开关机程序流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
本发明的结构框图如图1所示。图中MCU为本发明的核心控制电路，负责GPRS三相多功能表的计算和控制等功能；MCU通过I2C总线控制显示电路，显示电路负责显示电能表的显示人机交互界面；计量电路与MCU通过SPI总线连接，负责电能计量相关功能；电源电路为电能表提供+12V和+5.7V直流电源；存储电路与MCU的I2C总线连接，负责存储电能表的相关参数和运行数据；按键电路与MCU通过IO端口连接，负责电能表的信息输入；电能表对外通讯有3种通讯方式，第一种是通过2路485与集抄设备进行通讯连接，第二种为红外通讯，可以通过红外掌机与设备进行红外通讯，第三种为GPRS通讯，通过GPRS网络实现远程抄表功能。本发明使用的外置的可插拔模块，为了减少静电冲击，和干扰造成插拔的过程中GPRS三相多功能表和GPRS模块的损坏，对模块与GPRS三相多功能表的连接插针有如下要求，如图2.接地插针加长，能够保证模块插拔的过程中由地线先与GPRS三相多功能表相连，这样产生的静电会大幅度衰减，起到保护硬件设备的作用。如图3.GPRS模块插到GPRS三相多功能表的时候，是没有对GPRS模块进行供电的，因为模块的电源是受到图3电路的控制，V4.2A是为模块提供的工作电压，V4.2是GPRS三相多功能表提供的电压，Q3为FDC602是一个MOS管，通过一个三极管Q4对MOS管的G极进行控制，从而实现电源的开关控制，由于GPRS模块的峰值电流很大，所以这个MOS管要选择大电流、低电压、体积小的芯片。为防止GPRS三相多功能表受到外部干扰而被误断电所以Q3前面加了1个470U的大电容CP2，后面加了2个470U的大电容CP3、CP4。本发明是对模块的插入和拔出进行及时的检测到而对电源进行操作和对GPRS模块进行开关机操作。图5为检测模块是否插入的电路，由MCU的IO口GPRS_IO_SEND定时50MS发送方波，方波频率为10Hz，再有MCU的IO口GPRS_IO_REC进行检测当前状态，一个周期是100MS，检测的点要在30MS时对IO口进行检测，这样能够可靠检测到MCU的IO口GPRS_IO_SEND发送出来的高电平。如果GPRS模块没有插入R11下拉电阻使得检测端一直检测到的是低电平，模块插入后J1和J2会连接到一起，那么检测端检测到的就是高电平，这样通过计数器累加判断来滤掉杂波，从而确定模块的插入。当确定模块插入后，再通过图3对模块进行电源上电，再通过图4对模块进行开机操作，通过减少模块的带电操作过程，来保证每次模块的插拔操作是安全的，所以起到了对GPRS三相多功能表的保护和对GPRS模块的保护。
本发明在于防止由于静电和带电的情况下对模块插拔和造成的GPRS三相多功能表的损坏和对GPRS模块的损坏，是通过硬件保护和软件处理来实现对模块的带电插拔操作。
本发明中GPRS三相多功能表检测GPRS模块插入的程序流程如图6所示，下面附图解释GPRS三相多功能表检测GPRS模块的程序流程：
步骤601，MCU控制GPRS_IO_SEND输出高电平。
步骤602，MCU通过IO端口GPRS_IO_REC检测电平状态，如果是高电平执行步骤603，如果为低电平执行步骤605。
步骤603，程序内部有一个计数器，先判断计数器是否大于5，如果大于5执行步骤604，如果计数器小于5那么计数器加一执行步骤605。
步骤604，本步骤确定模块已经插入，对模块进行上电和开机操作然后AT指令交互是设备进入通讯状态。
步骤605，计数器清零并且等待50MS重复步骤601的操作。
本发明中GPRS三相多功能表的GPRS模块上电和模块开机操作的程序流程如图7所示，下面附图解释GPRS三相多功能表的GPRS模块上电和模块开机操作的程序流程：
步骤701，MCU控制GsmPowerCtl为高电平使得GPRS模块上电，然后对模块开机。
步骤702，MCU通过UART与GPRS模块进行AT指令交互，实现GPRS三相多功能表与中心的通讯，如果AT指令交互失败那么执行步骤703。
步骤703，MCU控制GsmOffCtl输出高电平来对模块关机，然后MCU控制GsmPowerCtl为低电平对GPRS模块进行断电操作，等待10S重复步骤701的操作。
Claims (1)
1.一种能够带电插拔GPRS模块的三相多功能表，其特征在于，所述三相多功能表包括核心控制电路、显示电路、计量电路、电源电路、检测GPRS模块是否插入的电路，核心控制电路MCU通过I2C总线连接显示电路，计量电路与MCU通过SPI总线连接，电源电路为电能表提供+12V和+5.7V直流电源；存储电路与MCU的I2C总线连接，按键电路与MCU通过IO端口连接，电能表对外通讯有3种通讯方式，第一种是通过2路485与集抄设备进行通讯连接，第二种为红外通讯，通过红外掌机与设备进行红外连接，第三种为GPRS通讯，通过GPRS网络实现远程抄表连接；GPRS模块为外置可插拔式，GPRS模块与GPRS三相多功能表的连接插针的接地插针加长，GPRS模块插拔由地线先与GPRS三相多功能表相连；
GPRS模块的电源受电源控制电路的控制，GPRS模块的工作电压为4.2V，MOS管Q3型号为FDC602，Q3的4脚与容值为470UF/16V的电解电容CP2相连，Q3的3脚与阻值为100K的上拉电阻R12相连，R12的另一端连接4.2V电源上拉，Q3的3脚还与一个三极管Q4的集电极相连，Q4的发射极接地，Q4的基极与阻值为10K的电阻R16相连，R16的另一端与MCU的输出IO口GsmPowerCtl相连，Q3的输出脚1、2、5、6与CP3、CP4相连，CP3和CP4的容值为470UF/16V；MCU的输出IO口GPRS_IO_SEND与阻值为6.8K的电阻R17相连，R17的另一端与模块的接口插针的J2相连；MCU的输入IO口GPRS_IO_REC与阻值为6.8K的电阻R15相连，R15的另一端分别与模块的接口插针的J1以及阻值为6.8K的电阻R11相连，R11的另一端接地；J1与J2在模块未插入的情况下是断开状态，J1与J2在模块插入的情况下是短接状态；由MCU的IO口GPRS_IO_SEND定时50MS发送方波，方波频率为10Hz，再由MCU的IO口GPRS_IO_REC进行检测当前状态，一个周期是100MS，检测的点要在30MS时对IO口进行检测。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310296518.XA CN103344804B (zh) | 2013-07-16 | 2013-07-16 | 一种能够带电插拔gprs模块的三相多功能表 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310296518.XA CN103344804B (zh) | 2013-07-16 | 2013-07-16 | 一种能够带电插拔gprs模块的三相多功能表 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103344804A CN103344804A (zh) | 2013-10-09 |
| CN103344804B true CN103344804B (zh) | 2016-06-22 |
Family
ID=49279617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310296518.XA Active CN103344804B (zh) | 2013-07-16 | 2013-07-16 | 一种能够带电插拔gprs模块的三相多功能表 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103344804B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105349312B (zh) * | 2015-11-24 | 2018-01-30 | 张耀忠 | 一种具有浓缩功能的发酵机 |
| CN105301296B (zh) * | 2015-11-27 | 2023-07-18 | 中国电力科学研究院 | 一种低压计量箱带电插拔接插件 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201247268Y (zh) * | 2008-08-25 | 2009-05-27 | 浙江恒业电子有限公司 | 电子式二合一电能表 |
| CN201662593U (zh) * | 2009-10-15 | 2010-12-01 | 黑龙江龙电电气有限公司 | 三相电子式gprs多功能电能表 |
| CN202330490U (zh) * | 2011-11-30 | 2012-07-11 | 四川省电力公司内江电业局 | 一种模块化电能量智能采集终端 |
| CN202339379U (zh) * | 2011-12-09 | 2012-07-18 | 江苏盛德电子仪表有限公司 | 多抄表方式单相电能表 |
| CN202837392U (zh) * | 2012-09-11 | 2013-03-27 | 成都讯易达通信设备有限公司 | Gprs网络电能表 |
| CN103176040A (zh) * | 2011-12-21 | 2013-06-26 | 江苏盛德电子仪表有限公司 | 三相四线多费率远程电能表 |
| CN203479875U (zh) * | 2013-07-16 | 2014-03-12 | 沈阳时尚实业有限公司 | 一种三相多功能表gprs模块的带电插拔装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8253585B2 (en) * | 2009-11-19 | 2012-08-28 | Emilio Hidalgo Rodrigo | Three-phase multifunction verifier |
-
2013
- 2013-07-16 CN CN201310296518.XA patent/CN103344804B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201247268Y (zh) * | 2008-08-25 | 2009-05-27 | 浙江恒业电子有限公司 | 电子式二合一电能表 |
| CN201662593U (zh) * | 2009-10-15 | 2010-12-01 | 黑龙江龙电电气有限公司 | 三相电子式gprs多功能电能表 |
| CN202330490U (zh) * | 2011-11-30 | 2012-07-11 | 四川省电力公司内江电业局 | 一种模块化电能量智能采集终端 |
| CN202339379U (zh) * | 2011-12-09 | 2012-07-18 | 江苏盛德电子仪表有限公司 | 多抄表方式单相电能表 |
| CN103176040A (zh) * | 2011-12-21 | 2013-06-26 | 江苏盛德电子仪表有限公司 | 三相四线多费率远程电能表 |
| CN202837392U (zh) * | 2012-09-11 | 2013-03-27 | 成都讯易达通信设备有限公司 | Gprs网络电能表 |
| CN203479875U (zh) * | 2013-07-16 | 2014-03-12 | 沈阳时尚实业有限公司 | 一种三相多功能表gprs模块的带电插拔装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 智能电表的设计和实现;陈杰;《万方学位论文》;20111031;第7-11页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103344804A (zh) | 2013-10-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN204360323U (zh) | 用于启用主电源的连接的控制电路、计算系统及装置 | |
| CN101710251A (zh) | 单片机死机复位电路、装置及方法 | |
| CN103344804B (zh) | 一种能够带电插拔gprs模块的三相多功能表 | |
| CN105743190A (zh) | 智能电源适配系统 | |
| CN201780549U (zh) | 多状态开关控制装置及系统 | |
| CN101938071B (zh) | 一种打印机节能插座及其工作方法 | |
| CN201813355U (zh) | 一种基于单片机的低待机功耗开关电路 | |
| CN209358513U (zh) | 一种延时关机电路、主板和净水器 | |
| CN203574569U (zh) | 吸尘器压灰电机的正反转驱动装置 | |
| CN206441113U (zh) | 一种直流供电电脑直接开关机电路 | |
| CN101826685B (zh) | 一种计算机专用电源拖板装置 | |
| CN202795224U (zh) | 一种消除计算机电源待机功耗的控制电路 | |
| CN202075338U (zh) | 一种超低功耗交流电过零检测电路 | |
| CN203479875U (zh) | 一种三相多功能表gprs模块的带电插拔装置 | |
| CN102012731A (zh) | 零待机计算机电源 | |
| CN201584744U (zh) | 智能电源保护器 | |
| CN204028614U (zh) | 开关机控制电路及医学影像设备 | |
| CN203909524U (zh) | 一种电器待机启动装置及电视机与电脑电源 | |
| CN204257953U (zh) | 微机专用插座 | |
| CN202305642U (zh) | 地线带电检测装置 | |
| CN112467863A (zh) | 血糖仪双电源切换通讯装置及方法 | |
| CN201360079Y (zh) | 中控连动电源插座 | |
| CN216646690U (zh) | 用于台区智能终端检测的电压控制器 | |
| CN204391734U (zh) | 控制电路及空调机组 | |
| CN104578031A (zh) | 控制电路及空调机组 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: Hunnan New Network street Shenyang city Liaoning province 110179 No. 8 Patentee after: NORTH SMART EQUIPMENT CO.,LTD. Address before: Xinluo Street Hunnan Development Zone in Shenyang City, Liaoning Province, No. 8 110179 Patentee before: SHENYANG FASHION ENTERPRISE Co.,Ltd. |
|
| PP01 | Preservation of patent right |
Effective date of registration: 20191014 Granted publication date: 20160622 |
|
| PP01 | Preservation of patent right | ||
| PD01 | Discharge of preservation of patent |
Date of cancellation: 20221014 Granted publication date: 20160622 |
|
| PD01 | Discharge of preservation of patent | ||
| PP01 | Preservation of patent right |
Effective date of registration: 20221014 Granted publication date: 20160622 |
|
| PP01 | Preservation of patent right |