CN204614195U

CN204614195U - 一种带485通讯功能的无线智能仪表

Info

Publication number: CN204614195U
Application number: CN201520363363.1U
Authority: CN
Inventors: 刘澜
Original assignee: Shenzhen Tuoyuan Energy Science & Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Tuoyuan Energy Science & Technology Co Ltd
Priority date: 2015-05-29
Filing date: 2015-05-29
Publication date: 2015-09-02
Anticipated expiration: 2025-05-29

Abstract

本实用新型提供一种带485通讯功能的无线智能仪表，包括：按键模块、采样模块、计量模块、显示模块、MCU、电源模块、无线通讯模块和485通讯模块，所述按键模块、计量模块、显示模块、电源模块和无线通讯模块分别与MCU相连接，所述采样模块通过计量模块连接至MCU，所述485通讯模块包括RS485通讯接口芯片和光耦隔离单元，所述RS485通讯接口芯片通过光耦隔离单元连接至MCU。本实用新型所述485通讯模块是针对外部与无线智能仪表之间通讯所提供的另一个通讯接口，便于在调试或者无线通讯模块工作异常等状态情况下具有另一种可选的通讯方式，降低了调试难度，同时，增强了隔离程度，降低了产品的成本。

Description

一种带485通讯功能的无线智能仪表

技术领域

本实用新型涉及一种无线智能仪表，尤其涉及一种带485通讯功能的无线智能仪表。

背景技术

过去若干年以来，通信技术快速发展，短距离无线通信技术已经成为通信技术中的一大热点，各种网络终端的出现、工业控制的自动化和家庭的智能化等迫切需要一种具备低成本、低距离、低功耗和组网能力强等优点的无线互连标准。

随着各种便携式个人通信设备与家用电器设备的增加，人们享受蜂窝移动通信系统带来的便利的同时，对短距离的无线与移动通信又提出了新的需求，使得短距离无线通信异军突起，包括无线局域网(WLAN)、蓝牙(BlueTooth)技术、无线保真(WiFi)、超宽带(UwB)以及Zigbee技术等各种热点技术相继出现，均展现出各自巨大的应用潜力。

由于智能仪器一开始就显示它强大的生命力，目前已成为仪器仪表发展的一个主导方向，它的不断发展对自动控制、电子技术、国防工程、航天技术与科学试验等将产生极其深远的影响；而面对工业领域复杂的环境要求，单纯具有计量测量的智能仪表已不再是市场的主导和未来的趋势，如何使得无线连接技术能够很好地应用于智能仪表，以更为便捷地符合市场的发展和工业领域环境的要求，是目前的一个发展趋势；但是，若仅仅实现具有无线通讯功能的智能仪表，便可能在调试或者无线通讯模块工作异常状态的情况下，增加了调试的难度，甚至于可能导致无法使用。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是需要提供一种降低了调试难度，且在无线通讯模块工作异常状态的情况下也能保证正常工作的无线智能仪表，增强隔离度，并降低产品的成本。

对此，本实用新型提供一种带485通讯功能的无线智能仪表，包括：按键模块、采样模块、计量模块、显示模块、MCU、电源模块、无线通讯模块和485通讯模块，所述按键模块、计量模块、显示模块、电源模块和无线通讯模块分别与MCU相连接，所述采样模块通过计量模块连接至MCU，所述485通讯模块包括RS485通讯接口芯片和光耦隔离单元，所述RS485通讯接口芯片通过光耦隔离单元连接至MCU。

本实用新型的进一步改进在于，还包括存储模块，所述存储模块与MCU相连接。

本实用新型的进一步改进在于，还包括时钟模块，所述时钟模块与MCU相连接。

本实用新型的进一步改进在于，还包括电平转换电路模块，所述电平转换电路模块分别与无线通讯模块和MCU相连接。

本实用新型的进一步改进在于，所述光耦隔离单元包括电阻R64、电阻R63、光耦OP5和电阻R66；所述MCU通过电阻R64连接至光耦OP5的三极管的集电极，VOP通过电阻R63连接至光耦OP5的三极管的集电极，所述光耦OP5的三极管的发射极连接至无线智能仪表的电源地；所述光耦OP5的二极管的阳极连接至485通讯模块的电源端，所述光耦OP5的二极管的阴极通过电阻R66连接至RS485通讯接口芯片的接收端口。所述VOP优选为5V电源，是独立于无线智能仪表的电源的另一路电源。

本实用新型的进一步改进在于，所述光耦隔离单元还包括电阻R74、光耦OP6、电阻R72、电阻R73、三极管Q1和电阻R71，所述MCU通过电阻R74连接至光耦OP6的二极管的阴极，所述光耦OP6的二极管的阳极与VOP相连接；所述光耦OP6的三极管的发射极连接至485通讯模块的电源地，所述光耦OP6的三极管的集电极通过电阻R72连接至485通讯模块的电源端，所述光耦OP6的三极管的集电极通过电阻R73连接至三极管Q1的基极，所述光耦OP6的三极管的集电极连接至RS485通讯接口芯片的发送端口；所述三极管Q1的发射机连接至485通讯模块的电源端，所述三极管Q1的集电极通过电阻R71连接至485通讯模块的电源地，所述三极管Q1的集电极分别连接至RS485通讯接口芯片的接收控制端口和发送控制端口。

本实用新型的进一步改进在于，所述485通讯模块还包括输出单元，所述输出单元包括电阻R67、电阻R68、电阻R69、电阻R65和电容C50；所述485通讯模块的电源端通过电容C50连接至485通讯模块的电源地；所述RS485通讯接口芯片的输出端口B通过电阻R67连接至电阻R69，所述电阻R69连接至485通讯模块的电源地；所述RS485通讯接口芯片的输出端口A通过电阻R68连接至电阻R65，所述电阻R65连接至485通讯模块的电源端。

本实用新型的进一步改进在于，所述输出单元还包括瞬变电压抑制二极管TVS1，所述瞬变电压抑制二极管TVS1的两端分别与RS485通讯接口芯片的输出端口A和输出端口B相连接。

本实用新型的进一步改进在于，所述输出单元还包括热敏电阻RT2，所述RS485通讯接口芯片的输出端口A通过电阻R68与热敏电阻RT2相连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：所述485通讯模块是针对外部与无线智能仪表之间通讯所提供的另一个通讯接口，便于在调试或者无线通讯模块工作异常等状态情况下具有另一种可选的通讯方式，降低了调试难度，同时，所述485通讯模块通过光耦隔离单元实现了与无线智能仪表其他模块之间的电气隔离，增强了隔离程度，在此基础上，还在实现了在485通讯模块发送数据的同时，同时打开了RS485通讯接口芯片的发送控制端口，节省一个光耦的使用，降低了产品的成本。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的模块框图；

图2是本实用新型另一种实施例的485通讯模块的电路图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的较优的实施例作进一步的详细说明。

实施例1：

如图1所示本例提供一种带485通讯功能的无线智能仪表，包括：按键模块、采样模块、计量模块、显示模块、MCU、电源模块、无线通讯模块和485通讯模块，所述按键模块、计量模块、显示模块、电源模块和无线通讯模块分别与MCU相连接，所述采样模块通过计量模块连接至MCU，所述485通讯模块包括RS485通讯接口芯片和光耦隔离单元，所述RS485通讯接口芯片通过光耦隔离单元连接至MCU。

本例还优选包括存储模块、时钟模块和电平转换电路模块，所述存储模块和时钟模块分别与MCU相连接，所述电平转换电路模块分别与无线通讯模块和MCU相连接。

本例通过采样模块和计量模块，能够集成数字集成电路进而直接准确地测量各种电参数，并采用MCU通过读取并显示电参数数据，实现各种测控功能；通过电平转换电路模块满足无线通讯模块的电平转换需求，实现MCU供电需求与无线通讯模块供电需求之间的电平转换，进而实现数据的无线读取，在此基础上，通过存储模块的设置，能够在通讯过程出现异常的情况下实现数据存储功能，例如通讯线路断开或上位主机关闭等类似情况下，将异常过程中的数据存储在存储模块中，不至于丢失数据。

本例通过存储模块和时钟模块的设置，能够在通讯过程出现异常的情况下实现数据回读功能，例如通讯线路断开或上位主机关闭等类似情况下，将通讯异常时间过程中的数据存储在存储模块中，并且当通讯恢复或主机重新开启时可以将数据读回。所述时钟模块通过MCU校准当前时间, 所述MCU能够根据当前时间和设置好的时间间隔进行定时的数据冻结，并将冻结的数据及其冻结时间从计量模块和时钟模块存储到存储模块中，进而防止数据丢失，并能够设置定时回读数据以便减少读写次数。

本例在实现了无线通讯模块的基础上，还包括485通讯模块，在工业环境恶劣的情况下，比如在无线信号无法穿透或是无线信号不稳定的情况下，可以通过485通讯模块实现有线的数据传输，进而双方面保证数据传输的流畅性和稳定性；同时，增加485通讯模块，也有利于无线智能仪表的现场调试；加之，所述485通讯模块的RS485通讯接口芯片通过光耦隔离单元连接至MCU，增强了产品的隔离强度。

实施例2：

如图2所示，在实施例1的基础上，本例所述光耦隔离单元包括电阻R64、电阻R63、光耦OP5和电阻R66；所述MCU通过电阻R64连接至光耦OP5的三极管的集电极，VOP通过电阻R63连接至光耦OP5的三极管的集电极，所述光耦OP5的三极管的发射极连接至无线智能仪表的电源地；所述光耦OP5的二极管的阳极连接至485通讯模块的电源端，所述光耦OP5的二极管的阴极通过电阻R66连接至RS485通讯接口芯片的接收端口。本例所述光耦隔离单元还包括电阻R74、光耦OP6、电阻R72、电阻R73、三极管Q1和电阻R71，所述MCU通过电阻R74连接至光耦OP6的二极管的阴极，所述光耦OP6的二极管的阳极与VOP相连接；所述光耦OP6的三极管的发射极连接至485通讯模块的电源地，所述光耦OP6的三极管的集电极通过电阻R72连接至485通讯模块的电源端，所述光耦OP6的三极管的集电极通过电阻R73连接至三极管Q1的基极，所述光耦OP6的三极管的集电极连接至RS485通讯接口芯片的发送端口；所述三极管Q1的发射机连接至485通讯模块的电源端，所述三极管Q1的集电极通过电阻R71连接至485通讯模块的电源地，所述三极管Q1的集电极分别连接至RS485通讯接口芯片的接收控制端口和发送控制端口。

本例所述485通讯模块还包括输出单元，所述输出单元包括电阻R67、电阻R68、电阻R69、电阻R65、电容C50、瞬变电压抑制二极管TVS1和热敏电阻RT2；所述485通讯模块的电源端通过电容C50连接至485通讯模块的电源地；所述RS485通讯接口芯片的输出端口B通过电阻R67连接至电阻R69，所述电阻R69连接至485通讯模块的电源地；所述RS485通讯接口芯片的输出端口A通过电阻R68连接至电阻R65，所述电阻R65连接至485通讯模块的电源端；所述瞬变电压抑制二极管TVS1的两端分别与RS485通讯接口芯片的输出端口A和输出端口B相连接；所述RS485通讯接口芯片的输出端口A通过电阻R68与热敏电阻RT2相连接。

本例所述485通讯模块是针对外部与无线智能仪表之间通讯所提供的另一个接口，无线智能电表保留这一接口是为了在调试或者无线通讯模块工作异常状态情况下有另一种可选的通讯方式。

所述485通讯模块通过光耦隔离单元实现与无线智能仪表其他模块间的电气隔离，通过电阻R72、电阻R73、三极管Q1、电阻R71、电阻R74与光耦OP6组成的电路实现了在485通讯模块发送数据的同时，打开RS485通讯接口芯片的发送控制端口，这样做省去了一个用于实现通讯隔离的光耦，降低了产品成本；所述RS485通讯接口芯片为图2中的SN65HVD3082ED，所述RS485通讯接口芯片的接收端口为RO，接收控制端口为低电平有效的，发送端口为DI，发送控制端口为高电平有效的DE。

以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种带485通讯功能的无线智能仪表，其特征在于，包括：按键模块、采样模块、计量模块、显示模块、MCU、电源模块、无线通讯模块和485通讯模块，所述按键模块、计量模块、显示模块、电源模块和无线通讯模块分别与MCU相连接，所述采样模块通过计量模块连接至MCU，所述485通讯模块包括RS485通讯接口芯片和光耦隔离单元，所述RS485通讯接口芯片通过光耦隔离单元连接至MCU。

2.根据权利要求1所述的带485通讯功能的无线智能仪表，其特征在于，还包括存储模块，所述存储模块与MCU相连接。

3.根据权利要求1所述的带485通讯功能的无线智能仪表，其特征在于，还包括时钟模块，所述时钟模块与MCU相连接。

4.根据权利要求1所述的带485通讯功能的无线智能仪表，其特征在于，还包括电平转换电路模块，所述电平转换电路模块分别与无线通讯模块和MCU相连接。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的带485通讯功能的无线智能仪表，其特征在于，所述光耦隔离单元包括电阻R64、电阻R63、光耦OP5和电阻R66；所述MCU通过电阻R64连接至光耦OP5的三极管的集电极，VOP通过电阻R63连接至光耦OP5的三极管的集电极，所述光耦OP5的三极管的发射极连接至无线智能仪表的电源地；所述光耦OP5的二极管的阳极连接至485通讯模块的电源端，所述光耦OP5的二极管的阴极通过电阻R66连接至RS485通讯接口芯片的接收端口。

6.根据权利要求5所述的带485通讯功能的无线智能仪表，其特征在于，所述VOP为5V电源。

7.根据权利要求5所述的带485通讯功能的无线智能仪表，其特征在于，所述光耦隔离单元还包括电阻R74、光耦OP6、电阻R72、电阻R73、三极管Q1和电阻R71，所述MCU通过电阻R74连接至光耦OP6的二极管的阴极，所述光耦OP6的二极管的阳极与VOP相连接；所述光耦OP6的三极管的发射极连接至485通讯模块的电源地，所述光耦OP6的三极管的集电极通过电阻R72连接至485通讯模块的电源端，所述光耦OP6的三极管的集电极通过电阻R73连接至三极管Q1的基极，所述光耦OP6的三极管的集电极连接至RS485通讯接口芯片的发送端口；所述三极管Q1的发射机连接至485通讯模块的电源端，所述三极管Q1的集电极通过电阻R71连接至485通讯模块的电源地，所述三极管Q1的集电极分别连接至RS485通讯接口芯片的接收控制端口和发送控制端口。

8.根据权利要求1至4任意一项所述的带485通讯功能的无线智能仪表，其特征在于，所述485通讯模块还包括输出单元，所述输出单元包括电阻R67、电阻R68、电阻R69、电阻R65和电容C50；所述485通讯模块的电源端通过电容C50连接至485通讯模块的电源地；所述RS485通讯接口芯片的输出端口B通过电阻R67连接至电阻R69，所述电阻R69连接至485通讯模块的电源地；所述RS485通讯接口芯片的输出端口A通过电阻R68连接至电阻R65，所述电阻R65连接至485通讯模块的电源端。

9.根据权利要求8所述的带485通讯功能的无线智能仪表，其特征在于，所述输出单元还包括瞬变电压抑制二极管TVS1，所述瞬变电压抑制二极管TVS1的两端分别与RS485通讯接口芯片的输出端口A和输出端口B相连接。

10.根据权利要求8所述的带485通讯功能的无线智能仪表，其特征在于，所述输出单元还包括热敏电阻RT2，所述RS485通讯接口芯片的输出端口A通过电阻R68与热敏电阻RT2相连接。