CN116256667A - 零火线反接检测方法、装置、mcu及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供的零火线反接检测方法、装置、MCU及存储介质，涉及电路检测技术领域。所述零火线反接检测方法：读取检测IO口的AD采样值，AD采样值表征待检测硬件电路的电压信号；根据AD采样值，更新第一计数值和第二计数值，第一计数值表征高电平信号的数量，第二计数值表征读取所述AD采样值的次数；根据第一计数值和第二计数值，生成针对待检测硬件电路的零火线检测结果，以根据零火线检测结果获知待检测硬件电路的零火线是否发生反接，从而保证零火线反接检测结果的正确性，避免误检。

Description

零火线反接检测方法、装置、MCU及存储介质

技术领域

本发明涉及电路检测技术领域，具体而言，涉及一种零火线反接检测方法、装置、MCU及存储介质。

背景技术

智能电能表的普及和发展日益迅速，由于安装环境、地区的差异，为保障电力公司的权益，电力公司对智能电能表的防窃电的要求也越来越高，如旁路检测、零线火线反接检测等。

现有的零线火线反接检测方法是MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)通过检测IO口读取硬件电路输出的高低电平信号来判定是否反接。理想情况下，当硬件电路输出的周期性的高低电平信号，则可以判定零火线为正常接线，当硬件电路输出为稳定的低电平信号，判定为零火线反接。由于元器件的差异，电能表安装环境的差异，导致在正常接线的情况下，硬件电路也可能输出低电平信号，使得检测结果是错误的。

发明内容

为了保证零火线反接检测结果的正确性，避免误检，本发明实施例提供了一种零火线反接检测方法、装置、MCU和存储介质。

本发明实施例的技术方案可以这样实现：

第一方面，本发明实施例提供一种零火线反接检测方法，应用于MCU，所示MCU上的检测IO口接入待检测硬件电路，所述检测IO口配置为AD模式，所述方法包括：

读取所述检测IO口的AD采样值，所述AD采样值表征所述待检测硬件电路的电压信号；

根据所述AD采样值，更新第一计数值和第二计数值，所述第一计数值表征高电平信号的数量，所述第二计数值表征读取所述AD采样值的次数；

根据所述第一计数值和所述第二计数值，生成针对所述待检测硬件电路的零火线检测结果，以根据所述零火线检测结果获知所述待检测硬件电路的零火线是否发生反接。

可选地，所述根据所述AD采样值，更新第一计数值和第二计数值的步骤包括：

若所述AD采样值不小于预设阈值，则对所述第一计数值和所述第二计数值均进行自增操作；

若所述AD采样值小于所述预设阈值，则对所述第二计数值进行自增操作。

可选地，所述根据所述第一计数值和所述第二计数值，生成针对所述待检测硬件电路的零火线检测结果的步骤包括：

若所述第二计数值等于第一预设计数阈值，则判断所述第一计数值是否小于第二预设计数阈值；

若所述第一计数值不小于所述第二预设计数阈值，则判定针对所述待检测硬件电路的零火线检测结果为零火线正接；

若所述第一计数值小于所述第二预设计数阈值，则判定针对所述待检测硬件电路的零火线检测结果为零火线反接。

可选地，所述根据所述第一计数值和所述第二计数值，生成针对所述待检测硬件电路的零火线检测结果的步骤还包括：

若所述第二计数值效小于第一预设计数阈值，则在间隔预设时间后，返回所述读取所述检测IO口的AD采样值的步骤，直至若所述第二计数值等于第一预设计数阈值，以得到针对所述待检测硬件电路的零火线检测结果。

可选地，所述方法还包括：

在得到针对所述待检测硬件电路的零火线检测结果后，对所述第一计数值和所述第二计数值清零，以继续对所述待检测硬件电路进行零火线反接检测。

可选地，所述对所述第一计数值和所述第二计数值清零的步骤包括：

重新配置所述检测IO口为AD模式，以清零所述第一计数值和所述第二计数值。

第二方面，本发明实施例提供一种零火线反接检测装置，应用于MCU，所示MCU上的检测IO口接入待检测硬件电路，所述检测IO口配置为AD模式，所述装置包括：

读取模块，用于读取所述检测IO口的AD采样值，所述AD采样值表征所述待检测硬件电路的电压信号；

更新模块，用于根据所述AD采样值，更新第一计数值和第二计数值，所述第一计数值表征高电平信号的数量，所述第二计数值表征读取所述AD采样值的次数；

生成模块，用于根据所述第一计数值和所述第二计数值，生成针对所述待检测硬件电路的零火线检测结果，以根据所述零火线检测结果获知所述待检测硬件电路的零火线是否发生反接。

可选地，所述更新模块具体用于：

若所述AD采样值大于预设阈值，则对所述第一计数值和所述第二计数值均进行自增操作；

若所述AD采样值不大于所述预设阈值，则对所述第二计数值进行自增操作。

第三方面，本发明实施例提供一种MCU，其烧录有计算机程序，所述计算机程序被所述执行时实现如前述第一方面所述的零火线反接检测方法。

第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前述第一方面所述的零火线反接检测方法。

相较于现有技术，本发明实施例提供的零火线反接检测方法，读取检测IO口的AD采样值，AD采样值表征待检测硬件电路的电压信号；根据AD采样值，更新第一计数值和第二计数值，第一计数值表征高电平信号的数量，第二计数值表征读取所述AD采样值的次数；根据第一计数值和第二计数值，生成针对待检测硬件电路的零火线检测结果，以根据零火线检测结果获知待检测硬件电路的零火线是否发生反接。由于本发明实施例通过配置检测IO口为AD模式，根据读取的AD采样值更新表征高电平信号的数量的第一计数值和表征读取所述AD采样值的次数的第二计数值，再根据第一计数值和第二计数值确定待检测硬件电路的零线火线是否反接，从而保证零火线反接检测结果的正确性，避免误检。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的一种零火线反接检测方法的应用场景图；

图2为本发明实施例提供的一种零火线反接检测方法的流程示意图一；

图3为本发明实施例提供的一种零火线反接检测方法的流程示意图二；

图4为本发明实施例提供的一种零火线反接检测方法的流程示意图三；

图5为本发明实施例提供的一种零火线反接检测装置的功能单元框图。

图标：100-零火线反接检测装置；101-读取模块；102-更新模块；103-生成模块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

目前通常是从更改硬件电路的结构的方向去提升零火线反接结果的正确性，这意味着需要耗费更多的成本，且更改硬件电路还存在返工的风险。

因此，本发明实施例提供了一种零火线反接检测方法，能够在更改硬件电路的前提下准确实现零火线反接检测，对下面将进行详细介绍。

如图1所示，MCU的检测IO口接入待检测硬件电路，MCU又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)或者单片机，是把中央处理器(Central Process Unit；CPU)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机。

本发明实施例提供的零火线反接检测方法应用于图1中的MCU，请参照图2，该方法包括步骤S101～S103。

S101，读取检测IO口的AD采样值。

其中，AD采样值表征待检测硬件电路的电压信号。

在本发明实施例中，MCU的检测IO口配置为AD模式，AD采样值经换算可以得到待检测硬件电路实际的电压，换算公式如下：

式中，Vad为实际电压；Vcc为MCU的输入电压；Dad为AD采样值。

S102，根据AD采样值，更新第一计数值和第二计数值。

其中，第一计数值表征高电平信号的数量，第二计数值表征读取AD采样值的次数。

在本发明实施例中，可以利用计数器CNT_HIGH来获得第一计数值，可以利用计数器CNT来获得第二计数值。

作为一种可能的实现方式，请参照图3，步骤S102可以包括子步骤S102-1～S102-2。

S102-1，若AD采样值不小于预设阈值，则对第一计数值和第二计数值均进行自增操作。

其中，预设阈值可以根据实际需要进行设置，例如，可以将预设阈值设置为1.000V。

可以理解地，当AD采样值表征的电压信号不小于1.000V时，表示当前时刻待检测硬件电路输出的是高电平信号，通过使计数器CNT_HIGH加1，实现第一计数值的自增。通过使计数器GNT加1，实现第二计数值的自增。

S102-2，若AD采样值小于预设阈值，则对第二计数值进行自增操作。

可以理解地，当AD采样值表征的电压信号小于1.000V时，表示当前时刻待检测硬件电路输出的是低电平信号，由于第一计数值表征的是采集到高电平信号的次数，因此，计数器GNT不加1，第一计数值保持不变，而通过使计数器GNT加1，实现第二计数值的自增。

S103，根据第一计数值和第二计数值，生成针对待检测硬件电路的零火线检测结果，以根据零火线检测结果获知待检测硬件电路的零火线是否发生反接。

其中，零火线检测结果可能为零火线正接，也可能是零火线反接。

作为一种可能的实现方式，请参照图4，步骤S103包括子步骤S103-1～S103-3。

S103-1，若第二计数值等于第一预设计数阈值，则判断第一计数值是否小于第二预设计数阈值。

其中，第一预设计数阈值、第二预设计数阈值均可以根据需要进行设定，例如，第一预设计数阈值可以为1600，第二预设计数阈值可以为50。

可以理解地，当完成1600次AD采样值读取时，根据确定出的“AD采样值表征的电压信号大于1.000V”次数是否达到50次，判断待检测硬件电路的零火线是正接还是反接。

在本发明实施例中，当第一计数值不小于第二预设计数阈值时，执行步骤S103-2，当第一计数值小于第二预设计数阈值，执行步骤S103-3。

S103-2，判定针对待检测硬件电路的零火线检测结果为零火线正接。

示例性地，假设第一预设计数阈值为1600，第二预设计数阈值为50，第一计数值为56，由于第一计数值不小于第二预设计数阈值，意味着在1600次读取的AD采样值中，有不少于50次读取的AD采样值表征的电压信号不小于设定的电压阈值，为高电平信号，据此确定待检测硬件电路的零火线为正常接线，则零火线检测结果为零火线正接。

S103-3，判定针对待检测硬件电路的零火线检测结果为零火线反接。

示例性地，假设第一预设计数阈值为1600，第二预设计数阈值为50，第一计数值为33，由于第一计数值小于第二预设计数阈值，意味着在1600次读取的AD采样值中，有少于50次读取的AD采样值表征的电压信号不小于设定的电压阈值，为高电平信号，据此确定待检测硬件电路的零火线为异常接线，则零火线检测结果为零火线反接。

请再次参照图4，该零火线反接检测方法还包括步骤S103-4。

S103-4，若第二计数值效小于第一预设计数阈值，则在间隔预设时间后，返回读取检测IO口的AD采样值的步骤，直至若第二计数值等于第一预设计数阈值，以得到针对待检测硬件电路的零火线检测结果。

其中，预设时间间隔可以根据实际需要进行设定，例如，预设时间间隔可以设定为5ms，即每间隔5ms读取一次AD采样值。

假设第一预设计数阈值为1600，可以理解地，MCU每完成1600次AD采样值读取时，输出一次零火线检测结果，由于两次读取AD采样值之间的时间间隔为5ms，那意味着每1600*5ms＝8s，输出一次零火线检测结果。

所以，在当前AD采样值的读取次数未达到1600此时，在根据AD采样值更新第一计数值和第二计数值后，则直接返回步骤S101，直到第二计数值自增至1600时，执行步骤S103-1～S103-3，得到零火线检测结果。

在本发明实施例中，可以利用定时器来控制读取AD采样值的时间，即通过判断定时器是否达到5ms来确定当前是否读取AD采样值。

上述技术方案是介绍单次输出零火线检测结果的实现过程，由于待检测硬件电路需要持续不断的进行检测，因此，该零火线反接检测方案还包括以下内容。

在得到针对待检测硬件电路的零火线检测结果后，对第一计数值和第二计数值清零，以继续对待检测硬件电路进行零火线反接检测。

其中，关于“对第一计数值和第二计数值清零”的实现方式可以为“重新配置检测IO口为AD模式”。

针对上述零火线反接检测方法的相关步骤，下面给出一种示例说明。

步骤1、将检测IO口配置为AD模式；

步骤2、判断定时器T是否达到时间间隔T_MAX(例如5ms)，若未达到，则执行步骤2，若达到，则执行步骤3；

步骤3、读取检测IO口的AD采样值，如果采样值表征的电压信号大于电压阈值V_MIN(例如1.000V)，高电平信号计数器CNT_HIGH加1，并执行步骤4；

步骤4、判断计数器CNT是否达到计数阈值C_MAX(例如1600)，若未达到，CNT加1，返回执行步骤2，若达到，执行步骤5；

步骤5、判断CNT_HIGH是否达到计数阈值C_HIGH_MAX(例如50)，若达到，判定检测结果为零火线正常接线，若未达到，判定检测结果为零火线反接，输出检测结果后，返回执行步骤1。

为了执行上述方法实施例及各个可能的实施方式中的相应步骤，下面分别给出一种零火线反接检测装置100的实现方式。

请参照图5，该零火线反接检测装置100包括读取模块101、更新模块102和生成模块103。

读取模块101，用于读取检测IO口的AD采样值，AD采样值表征待检测硬件电路的电压信号。

更新模块102，用于根据AD采样值，更新第一计数值和第二计数值，第一计数值表征高电平信号的数量，第二计数值表征读取AD采样值的次数。

生成模块103，用于根据第一计数值和第二计数值，生成针对待检测硬件电路的零火线检测结果，以根据零火线检测结果获知待检测硬件电路的零火线是否发生反接。

可选地，更新模块102具体若AD采样值不小于预设阈值，则对第一计数值和第二计数值均进行自增操作；若AD采样值小于预设阈值，则对第二计数值进行自增操作。

可选地，生成模块103具体用于若第二计数值等于第一预设计数阈值，则判断第一计数值是否小于第二预设计数阈值；若第一计数值不小于第二预设计数阈值，则判定针对待检测硬件电路的零火线检测结果为零火线正接；若第一计数值小于第二预设计数阈值，则判定针对待检测硬件电路的零火线检测结果为零火线反接。

可选地，生成模块103还具体用于若第二计数值效小于第一预设计数阈值，则在间隔预设时间后，返回读取检测IO口的AD采样值的步骤，直至若第二计数值等于第一预设计数阈值，以得到针对待检测硬件电路的零火线检测结果。

可选地，生成模块103还用于在得到针对待检测硬件电路的零火线检测结果后，对第一计数值和第二计数值清零，以继续对待检测硬件电路进行零火线反接检测。

可选地，生成模块103还具体用于重新配置检测IO口为AD模式，以清零第一计数值和第二计数值。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的零火线反接检测装置100的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本发明实施例还提供一种烧录有计算机程序的MCU，计算机程序在被执行时可以用于执行上述的方法实施例提供的零火线检测方法中的相关操作。

本发明实施例还提供一种包含计算机程序的计算机可读存储介质，计算机程序在被执行时可以用于执行上述的方法实施例提供的零火线检测方法中的相关操作。

综上，本发明实施例提供的零火线反接检测方法、装置、MCU及存储介质，通过配置检测IO口为AD模式，根据读取的AD采样值更新表征高电平信号的数量的第一计数值和表征读取所述AD采样值的次数的第二计数值，再根据第一计数值和第二计数值确定待检测硬件电路的零线火线是否反接，从而保证零火线反接检测结果的正确性，避免误检。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种零火线反接检测方法，其特征在于，应用于MCU，所示MCU上的检测IO口接入待检测硬件电路，所述检测IO口配置为AD模式，所述方法包括：

读取所述检测IO口的AD采样值，所述AD采样值表征所述待检测硬件电路的电压信号；

根据所述AD采样值，更新第一计数值和第二计数值，所述第一计数值表征高电平信号的数量，所述第二计数值表征读取所述AD采样值的次数；

根据所述第一计数值和所述第二计数值，生成针对所述待检测硬件电路的零火线检测结果，以根据所述零火线检测结果获知所述待检测硬件电路的零火线是否发生反接。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述AD采样值，更新第一计数值和第二计数值的步骤包括：

若所述AD采样值不小于预设阈值，则对所述第一计数值和所述第二计数值均进行自增操作；

若所述AD采样值小于所述预设阈值，则对所述第二计数值进行自增操作。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一计数值和所述第二计数值，生成针对所述待检测硬件电路的零火线检测结果的步骤包括：

若所述第二计数值等于第一预设计数阈值，则判断所述第一计数值是否小于第二预设计数阈值；

若所述第一计数值不小于所述第二预设计数阈值，则判定针对所述待检测硬件电路的零火线检测结果为零火线正接；

若所述第一计数值小于所述第二预设计数阈值，则判定针对所述待检测硬件电路的零火线检测结果为零火线反接。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一计数值和所述第二计数值，生成针对所述待检测硬件电路的零火线检测结果的步骤还包括：

若所述第二计数值效小于第一预设计数阈值，则在间隔预设时间后，返回所述读取所述检测IO口的AD采样值的步骤，直至若所述第二计数值等于第一预设计数阈值，以得到针对所述待检测硬件电路的零火线检测结果。

5.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在得到针对所述待检测硬件电路的零火线检测结果后，对所述第一计数值和所述第二计数值清零，以继续对所述待检测硬件电路进行零火线反接检测。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对所述第一计数值和所述第二计数值清零的步骤包括：

重新配置所述检测IO口为AD模式，以清零所述第一计数值和所述第二计数值。

7.一种零火线反接检测装置，其特征在于，应用于MCU，所示MCU上的检测IO口接入待检测硬件电路，所述检测IO口配置为AD模式，所述装置包括：

读取模块，用于读取所述检测IO口的AD采样值，所述AD采样值表征所述待检测硬件电路的电压信号；

更新模块，用于根据所述AD采样值，更新第一计数值和第二计数值，所述第一计数值表征高电平信号的数量，所述第二计数值表征读取所述AD采样值的次数；

生成模块，用于根据所述第一计数值和所述第二计数值，生成针对所述待检测硬件电路的零火线检测结果，以根据所述零火线检测结果获知所述待检测硬件电路的零火线是否发生反接。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述更新模块具体用于：

若所述AD采样值大于预设阈值，则对所述第一计数值和所述第二计数值均进行自增操作；

若所述AD采样值不大于所述预设阈值，则对所述第二计数值进行自增操作。

9.一种MCU，其特征在于，其烧录有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如权利要求1～6任一项所述的零火线反接检测方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1～6任一项所述的零火线反接检测方法。

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