CN202033895U - 一种用于电力采集器的嵌入式系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于电力采集器的嵌入式系统，它包括：微控制器、GPRS模块和两路RS485通讯接口，所述的微控制器分别连接GPRS模块、两路RS485通讯接口、RTC时钟芯片、用户按键输入单元、电源及数据存储单元，所述的GPRS模块连接电源。本实用新型通过将工业级的GPRS模块与嵌入式的微控制器结合来发送电力采集器的上行数据，该过程中使用的是无线的方式来传输上行数据，因此省去了距离长而造成的布线及数据传输的烦恼，由于省去了长距离布线的工序，因此也就节省了大量的人力、物力及施工成本，同时降低了传输上行数据时在线路中所消耗的功率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于电力采集器的嵌入式系统，属于嵌入式系统部件技术领域。
背景技术
目前大部分的电力采集器的上行数据都是采用有线的方式来传送到集中器的。
但是利用有线的数据传输方式，容易受到距离、气候以及人为因素的影响。比如，在区域性的应用中，需要来回的布线，不仅会给施工带来极大的不便，而且还大大增加了施工的成本。另外，在远距离的数据传输时，还需要考虑此传输方式的最大传输距离，如果超出了这个距离则需要加入中继来延长传输距离，因此也导致耗费的时间、人力、成本的大大增加，此外，由于距离的原因，使得有线数据传输的功耗也相对比较大。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提供一种用于电力采集器的嵌入式系统，它可以减小数据传输过程中所受到的距离、气候以及人为因素的影响，大大降低数据传输的功耗以及施工耗费的时间、人力和成本。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：一种用于电力采集器的嵌入式系统，它包括：微控制器、GPRS模块和两路RS485通讯接口，所述的微控制器分别连接GPRS模块、两路RS485通讯接口、RTC时钟芯片、用户按键输入单元、电源及数据存储单元，所述的GPRS模块连接电源。
前述的一种用于电力采集器的嵌入式系统中，所述的微控制器采用32位处理能力的LM3S1911，大大降低了电力采集器系统的功耗。
前述的一种用于电力采集器的嵌入式系统中，所述的微控制器采用32位处理能力的LM3S6911，大大降低了电力采集器系统的功耗。
前述的一种用于电力采集器的嵌入式系统中，所述的微控制器包括：三路UART模块，分别为UART0、UART1、UART2，其中UART0和UART1连接两路RS485通讯接口，UART2连接GPRS模块；4个I/O接口，分别连接红外通讯接口、用户按键输入单元、LED指示灯及SP706外部看门狗芯片；一个IIC接口，用于连接RTC时钟芯片；一个SPI串行接口，用于连接数据存储单元。
所述的UART0和UART1连接两路RS485通讯接口，其中一路RS485通讯接口用于本地维护，第二路RS485通讯接口用于下行抄表。
所述的LED指示灯为双色LED，用于指示上行和下行数据，清晰明了。
所述的RTC时钟芯片为带温补的时钟芯片，与不带温补的RTC芯片相比，带温补的RTC芯片的时间精度更高。
前述的一种用于电力采集器的嵌入式系统中，所述的GPRS模块的型号为MG2636，该MG2636模块的待机功耗仅为2.5mA，大大降低了该用于电力采集器的嵌入式系统的功耗。
前述的一种用于电力采集器的嵌入式系统中，所述的数据存储单元采用4M的串行Flash，增加了数据存储的可靠性。
前述的一种用于电力采集器的嵌入式系统中，所述的微控制器还包括：看门狗电路，内置和外置的双看门狗电路，使电路工作更加可靠。
前述的一种用于电力采集器的嵌入式系统中，还包括：AC-DC变压器，该变压器的输入为220V的交流电，输出为12V的直流电。
前述的一种用于电力采集器的嵌入式系统中，还包括：DC-DC芯片，该芯片的输入为12V，输出分别为3.3V和4V，所述的4V的电流用于供GPRS模块正常工作。
前述的一种用于电力采集器的嵌入式系统中，还包括：电源转换芯片，该芯片的输入为3.3V的直流电，输出为3V的直流电，所述的3V的直流电用于供微控制器正常工作。
与现有技术相比，本实用新型通过将工业级的GPRS模块与嵌入式的微控制器结合来发送电力采集器的上行数据，该过程中使用的是无线的方式来传输上行数据，因此省去了距离长而造成的布线及数据传输的烦恼，由于省去了长距离布线的工序，因此也就节省了大量的人力、物力及施工成本，同时降低了传输上行数据时在线路中所消耗的功率。其次，本实用新型的微控制器采用32位处理能力的LM3S1911或LM3S6911，大大降低了电力采集器系统的功耗。另外，本实用新型的RTC时钟芯片为带温补的时钟芯片，与不带温补的RTC芯片相比，带温补的RTC芯片的时间精度更高，这样可以满足电力用户长时间的可靠精度。另外，本实用新型的GPRS模块的型号为MG2636，该MG2636模块的待机功耗仅为2.5mA，大大降低了该用于电力采集器的嵌入式系统的功耗。此外，本实用新型的数据存储单元采用4M的串行Flash，增加了数据存储的可靠性。最后，本实用新型的微控制器上还包括看门狗电路，内置和外置的双看门狗电路，使电路工作更加可靠。
附图说明
图1是本实用新型的实施例一的结构示意图；
图2是本实用新型的实施例二的结构示意图；
图3是本实用新型的实施例一的工作原理；
图4是GPRS模块复杂远程数据发送的工作原理；
图5是带有以太网模块进行数据传输的工作原理；
图6是GPRS模块与微控制器通信的工作原理；
图7是以太网接入时建立双向链路的工作原理。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。
具体实施方式
本实用新型的实施例：实施例一，一种用于电力采集器的嵌入式系统，如图1所示，它包括：微控制器、GPRS模块和两路RS485通讯接口，所述的微控制器分别连接GPRS模块、两路RS485通讯接口、RTC时钟芯片、用户按键输入单元、电源及数据存储单元，所述的GPRS模块连接电源。
所述的微控制器采用32位处理能力的LM3S1911，大大降低了电力采集器系统的功耗。
所述的微控制器包括：三路UART模块，分别为UART0、UART1、UART2，其中UART0和UART1连接两路RS485通讯接口，UART2连接GPRS模块；4个I/O接口，分别连接红外通讯接口、用户按键输入单元、LED指示灯及SP706外部看门狗芯片；一个IIC接口，用于连接RTC时钟芯片；一个SPI串行接口，用于连接数据存储单元。
所述的UART0和UART1连接两路RS485通讯接口，其中一路RS485通讯接口用于本地维护，第二路RS485通讯接口用于下行抄表。
所述的LED指示灯为双色LED，用于指示上行和下行数据，清晰明了。
所述的RTC时钟芯片为带温补的时钟芯片，与不带温补的RTC芯片相比，带温补的RTC芯片的时间精度更高。这里采用TI的8025T芯片，这样可以满足电力用户长时间的可靠精度。
所述的GPRS模块的型号为MG2636，该MG2636模块的待机功耗仅为2.5mA，大大降低了该用于电力采集器的嵌入式系统的功耗。
所述的数据存储单元采用4M的串行Flash，增加了数据存储的可靠性。
所述的微控制器还包括：看门狗电路，内置和外置的双看门狗电路，使电路工作更加可靠。
还包括：AC-DC变压器，该变压器的输入为220V的交流电，输出为12V的直流电。
还包括：DC-DC芯片，该芯片的输入为12V，输出分别为3.3V和4V，所述的4V的电流用于供GPRS模块正常工作。
还包括：电源转换芯片，该芯片的输入为3.3V的直流电，输出为3V的直流电，所述的3V的直流电用于供微控制器正常工作。
实施例二，一种用于电力采集器的嵌入式系统，如图2所示，它包括：微控制器、GPRS模块和两路RS485通讯接口，所述的微控制器分别连接GPRS模块、两路RS485通讯接口、RTC时钟芯片、用户按键输入单元、电源及数据存储单元，所述的GPRS模块连接电源。
所述的微控制器采用32位处理能力的LM3S6911，大大降低了电力采集器系统的功耗。
所述的微控制器包括：三路UART模块，分别为UART0、UART1、UART2，其中UART0和UART1连接两路RS485通讯接口，UART2连接GPRS模块；4个I/O接口，分别连接红外通讯接口、用户按键输入单元、LED指示灯及SP706外部看门狗芯片；一个IIC接口，用于连接RTC时钟芯片；一个SPI串行接口，用于连接数据存储单元。
所述的UART0和UART1连接两路RS485通讯接口，其中一路RS485通讯接口用于本地维护，第二路RS485通讯接口用于下行抄表。
所述的LED指示灯为双色LED，用于指示上行和下行数据，清晰明了。
所述的RTC时钟芯片为带温补的时钟芯片，与不带温补的RTC芯片相比，带温补的RTC芯片的时间精度更高。这里采用TI的8025T芯片，这样可以满足电力用户长时间的可靠精度。
所述的GPRS模块的型号为MG2636，该MG2636模块的待机功耗仅为2.5mA，大大降低了该用于电力采集器的嵌入式系统的功耗。
所述的数据存储单元采用4M的串行Flash，增加了数据存储的可靠性。
所述的微控制器还包括：看门狗电路，内置和外置的双看门狗电路，使电路工作更加可靠。
还包括：AC-DC变压器，该变压器的输入为220V的交流电，输出为12V的直流电。
还包括：DC-DC芯片，该芯片的输入为12V，输出分别为3.3V和4V，所述的4V的电流用于供GPRS模块正常工作。
还包括：电源转换芯片，该芯片的输入为3.3V的直流电，输出为3V的直流电，所述的3V的直流电用于供微控制器正常工作。
本实用新型的一种实施例的工作原理(如图3)：
本实用新型实施例的基本的工作原理是采集器进行初始化，然后开始进行通讯握手，再进行数据通讯。
本实用新型的一种实施例中，GPRS模块复杂远程数据发送的工作原理(如图4)：
GPRS模块的工作原理是通过移动公司的基站，将数据发送到移动公司的网关，然后进行转发到LSD的网关再次进行转发，最后到客户端上。
本实用新型的一种实施例中，带有以太网模块进行数据传输的工作原理(如图5)：
由于本实用新型中这个硬件板子是支持LM3S6911的芯片，这个芯片是带MAC+PHY，因此可以实现以太网通讯。
本实用新型的一种实施例中，GPRS模块与微控制器通信的工作原理(如图6)：
GPRS模块与微控制器的通讯是采用串口通讯，波特率采用115200bps，8-N-1模式，通讯过程中采用基本AT指令。
本实用新型的一种实施例中，以太网接入时建立双向链路的工作原理(如图7)：
以太网是采用双绞线实现双向链路的，因为这里可以理解为是两对差分线，分别有T+，T-，R+，R-四根信号线，可以实现全双工通讯。
Claims (10)
1.一种用于电力采集器的嵌入式系统，其特征在于，它包括：微控制器、GPRS模块和两路RS485通讯接口，所述的微控制器分别连接GPRS模块、两路RS485通讯接口、RTC时钟芯片、用户按键输入单元、电源及数据存储单元，所述的GPRS模块连接电源。
2.根据权利要求1所述的一种用于电力采集器的嵌入式系统，其特征在于，所述的微控制器采用32位处理能力的LM3S1911。
3.根据权利要求1所述的一种用于电力采集器的嵌入式系统，其特征在于，所述的微控制器采用32位处理能力的LM3S6911。
4.根据权利要求1所述的一种用于电力采集器的嵌入式系统，其特征在于，所述的微控制器包括：三路UART模块，分别为UART0、UART1、UART2，其中UART0和UART1连接两路RS485通讯接口，UART2连接GPRS模块；4个I/O接口，分别连接红外通讯接口、用户按键输入单元、LED指示灯及SP706外部看门狗芯片；一个IIC接口，用于连接RTC时钟芯片；一个SPI串行接口，用于连接数据存储单元。
5.根据权利要求1所述的一种用于电力采集器的嵌入式系统，其特征在于，所述的GPRS模块的型号为MG2636。
6.根据权利要求1所述的一种用于电力采集器的嵌入式系统，其特征在于，所述的数据存储单元采用4M的串行Flash。
7.根据权利要求1所述的一种用于电力采集器的嵌入式系统，其特征在于，所述的微控制器还包括：看门狗电路。
8.根据权利要求1所述的一种用于电力采集器的嵌入式系统，其特征在于，还包括：AC-DC变压器，该变压器的输入为220V的交流电，输出为12V的直流电。
9.根据权利要求8所述的一种用于电力采集器的嵌入式系统，其特征在于，还包括：DC-DC芯片，该芯片的输入为12V，输出分别为3.3V和4V。
10.根据权利要求9所述的一种用于电力采集器的嵌入式系统，其特征在于，还包括：电源转换芯片，该芯片的输入为3.3V的直流电，输出为3V的直流电。
Priority Applications (1)
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| CN2011201372535U CN202033895U (zh) | 2011-05-04 | 2011-05-04 | 一种用于电力采集器的嵌入式系统 |
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| CN2011201372535U CN202033895U (zh) | 2011-05-04 | 2011-05-04 | 一种用于电力采集器的嵌入式系统 |
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| CN2011201372535U Expired - Lifetime CN202033895U (zh) | 2011-05-04 | 2011-05-04 | 一种用于电力采集器的嵌入式系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103425185A (zh) * | 2012-05-15 | 2013-12-04 | 苏州工业园区新宏博通讯科技有限公司 | 核心处理器板 |
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2011
- 2011-05-04 CN CN2011201372535U patent/CN202033895U/zh not_active Expired - Lifetime
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