WO2012097489A1 - 一种智能电能表集中充值终端及其控制方法 - Google Patents

一种智能电能表集中充值终端及其控制方法 Download PDF

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WO2012097489A1
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card
cpu
circuit
data
recharge
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PCT/CN2011/001590
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English (en)
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刘鵾
张嘉岷
唐勇
白泰
殷善锋
王姝
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四川电力科学研究院
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    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07F—COIN-FREED OR LIKE APPARATUS
    • G07F15/00—Coin-freed apparatus with meter-controlled dispensing of liquid, gas or electricity
    • G07F15/003—Coin-freed apparatus with meter-controlled dispensing of liquid, gas or electricity for electricity
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R22/00—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters
    • G01R22/06—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters by electronic methods
    • G01R22/061—Details of electronic electricity meters
    • G01R22/063—Details of electronic electricity meters related to remote communication

Definitions

  • the invention relates to the technical field of combining a power device and a computer, in particular to a smart energy meter set refill terminal and a control method thereof.
  • a smart meter At present, there are two ways to recharge a smart meter. One is to insert a smart card into the smart meter for recharging, and the other is to remotely recharge through communication.
  • the smart meter inserted by the former is called a local fee-controlled meter, which is safe and reliable.
  • the meter if the meter is installed in a dark place and in a constant operation, especially in a modern city, in a high-rise building, the meter is installed in a strong motor shaft. It is very difficult for the user to recharge the meter; the latter remote recharge is mainly for the remote recharged smart meter, and the power company's background data is passed.
  • GPRS is sent to the concentrator, and the concentrator transmits the data to the collector through the low-voltage power carrier. Finally, the collector transmits the data to the operated smart meter through RS485.
  • This method will cause a problem if a node has a problem due to the complicated transmission path. It affects the recharge management operation of many user meters. At the same time, the reliability of the low-voltage power carrier and the success rate of one-time transmission are relatively low, which may cause the user's meter to not recharge and restore power in time, which brings trouble to the user.
  • a smart energy meter centralized recharge terminal including a program for controlling the smart energy meter recharge terminal.
  • the intelligent electric energy meter centralized recharge terminal is directly connected with multiple smart meters through RS485, which reduces the intermediate transmission link, greatly reduces the transmission failure problem, improves the reliability of communication, and is installed near the cell or unit door to solve the user's smart meter.
  • the smart meter connected to the card is recharged, and the centralized recharge terminal of the smart energy meter can also prompt the user to purchase the recharge value in time to avoid the blackout of the arrears, and the user can also use the button or the card to conduct the power information at any time. Inquire.
  • the document of the patent application No. 201010283843. 9 discloses "a power device control method, apparatus and related system" thereof for the purpose of simultaneously modifying the configuration of various types of power devices.
  • the method includes: acquiring a smart power device type selected by the user; determining a corresponding device configuration template according to the smart power device type; generating a first configuration file according to the device configuration template; Talking about friends
  • the device establishes a network connection and sends the second configuration file to the smart power device.
  • the purpose of the invention is to design a smart energy meter centralized recharging terminal including a control method for controlling the intelligent recharging terminal, in order to reduce the intermediate transmission link, reduce the transmission failure, and improve the reliability of the communication; overcome the shortage of the local fee-controlled electric meter and the remote recharging It solves the problem that the user is inconvenient to charge the smart meter.
  • a technical solution to achieve the object of the present invention is this:
  • a smart energy meter centralized recharging terminal comprising a CPU, an LCD display interface circuit connected to a corresponding port of the CPU, a button circuit, a buzzer interface circuit, a memory circuit, and a power supply circuit for supplying power to each circuit, and an IC card interface circuit , ESAM module circuit and two sets of RS485 communication module interface circuit; IC card interface circuit through ICREST, ICI0 data, reset pin and CPU connection, ESAM module circuit through data, reset pin SAMI0, SAMRST and CPU directly connected; two sets of RS485 communication module
  • the interface circuit is respectively connected with two sets of asynchronous serial communication ports of the CPU, and the CPU realizes communication with the smart energy meter and the collector through the two sets of asynchronous serial communication ports respectively.
  • the IC card interface circuit completes communication with the user card interface and sends the data information to the CPU; the ESAM module circuit performs data exchange and reset operations, encrypts, decrypts, and operates various security authentication operations.
  • the smart energy meter centralized recharging terminal further includes a reset control circuit; the reset control circuit uses a power detecting chip IMP809R, and is connected to the MCLR pin of the CPU, and controls the CPU to be reset when the power supply voltage is detected to be lower than 2.63V. ⁇
  • the RS485 communication module interface circuit includes an RS485 interface chip, and an optocoupler is disposed between the RS485 interface chip and the corresponding asynchronous serial communication port on the CPU.
  • the above CPU chip is PIC18F6621 or PIC18F6627.
  • the above RS485 interface chip uses the MAX1487.
  • a thermistor is connected in series with the A end and the B end of the RS485 interface chip, and two-way between the A end and the B end Transient diode.
  • the key circuit of the intelligent electric energy meter centralized recharging terminal includes three buttons for respectively realizing the LCD display connection Say m book
  • the up-screen display, down-screen display, digital input and recharge confirmation of the port circuit includes an active buzzer connected to a port 10 of the CPU, and a triode is provided in the buzzer and the CPU.
  • the IC card interface circuit and the ESAM module circuit are designed.
  • the IC card interface circuit completes the communication with the user card interface.
  • the user can simply send the card information into the CPU for operation by simply inserting the card;
  • the ESAM module circuit completes the data.
  • Switching and reset operations, encryption, decryption and operation of various security authentication operations, various security operations in the ESAM module circuit, and the CPU program has nothing to do, to ensure the security of the system data. '
  • the RS485 communication module interface circuit is connected with the smart energy meter, and is connected to the collector through the interface circuit of the RS485 communication module; the communication data between the collector and the energy meter can be effectively monitored in real time, and the data of the collector and the smart energy meter are safely collected. Forwarding, to ensure the normal communication of the system, the RS485 communication module interface circuit and the CPU are electrically isolated by the optocoupler, the operation is stable, the CPU can read the smart energy meter data in real time and display through the LCD display interface circuit.
  • the amount of the recharged electricity charge in the card is accurately and safely charged into the user's own smart energy meter; installed near the cell or unit door, which solves the inconvenience of the user to recharge the smart energy meter.
  • the problem is: the smart energy meter connected to the card is recharged, and the user can also query the power information through the button or the card at any time, and the operation is convenient, simple, safe and reliable.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the structure of a hardware principle of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic view showing the topology of the installation connection of the present invention.
  • Fig. 3 is a circuit diagram of a CPU of an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram of a reset control circuit of an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a circuit diagram of an LCD display interface according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a circuit diagram of an LCD power conversion circuit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a circuit diagram of a button interface according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a circuit diagram of a buzzer interface according to an embodiment of the present invention. storytelling
  • FIG. 9 is an interface circuit of an RS485 communication module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram showing an ESAM module circuit and a power supply circuit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a block diagram showing the flow of the control method of the present invention.
  • FIG. 12 is a block diagram showing the flow of the refilling operation of the present invention.
  • the present invention includes a CPU, an LCD display interface circuit connected to a corresponding port of the CPU, a button circuit, a sound interface circuit, a memory circuit, and a power supply circuit for supplying power to each circuit, and an IC card interface circuit and an ESAM.
  • Module circuit and two sets of RS485 communication module interface circuit 'IC card interface circuit completes communication with user card interface, and sends data information to CPU
  • ES fine module circuit completes data exchange and reset operation, encryption, decryption and operation various security
  • the two sets of RS485 communication module interface circuits are respectively connected with two sets of asynchronous serial communication ports of the CPU, and the CPU realizes communication with the smart energy meter and the collector through the two sets of asynchronous serial communication ports respectively, and the present invention and the intelligent electric energy See Figure 2 for the connection of the meter and collector.
  • the CPU is the core of the system work, the anti-interference ability is good, the program space capacity is greater than 64Kbytes, which is convenient for C programming, and the interface is rich and convenient for function expansion of high-speed operation of the single-chip microcomputer.
  • the chip of the CPU uses the PIC18F6621.
  • the CPU operating frequency selects 11.0592MHz, provides parallel output to the LCD display interface circuit, uses the RD0 ⁇ RD7 ports of the CPU, and provides display control and busy judgment signal pins to complete the logic of displaying the number of outputs.
  • Control Provide data line, reset control line power control line and clock control line for ESAM module circuit and IC card interface circuit to ensure that the physical connection standard of IS07816 is satisfied between CPU and ESAM module circuit and IC card interface circuit;
  • the USART interface is isolated and converted by RS485, and communicated with the smart meter communication and the remote collector respectively; the CPU and the buzzer are connected as one control line, and the CPU gives the level control sound due to the active buzzer.
  • Data storage We use E2 storage space inside the CPU.
  • IC card interface / ESAM circuit The IC card interface completes communication with the user card interface. Because of the smart card we use, the design must meet the requirements of IS07816, and the anti-attack protection circuit is provided. The interface of the ESAM module is consistent with the IC card interface. . .
  • the ESAM block interface circuit where the data reset pin of the ESAM module is SAMI0, SAMRST storytelling
  • MCUCLK is the clock for ESAM or CPU card operation, the frequency is 4MHz.
  • the £SAM module performs various security authentication operations for encryption, decryption, and operation. The key stored in it cannot be read, and only the result of the operation can be obtained. It also has the function of saving data.
  • the present invention further includes a reset control circuit, wherein the reset control circuit uses a power detection chip IMP809R, and is connected to the MCLR pin of the CPU, and performs a control CPU reset when detecting that the power supply voltage is lower than 2.63V; The CPU starts up normally. '
  • the button circuit includes three buttons for designing, for KEY1, KEY2, and KEY3, respectively, respectively, displaying an up-screen display, a down-screen display, a digital input, and a recharge confirmation of the LCD display interface circuit;
  • the sound interface circuit includes an active buzzer connected to a port 10 of the CPU, and a triode Q1 is also provided between the buzzer and the CPU; Therefore, the CPU can control the sound only by giving the level.
  • the 10-port connected to the buzzer is at a high level, the buzzer does not sound, and when it is low, the buzzer sounds;
  • the RS485 communication module interface circuit includes an RS485 interface chip, and an optocoupler is designed between the RS485 interface chip and the corresponding asynchronous serial communication port on the CPU; the RS485 interface chip uses the MAX1487 to communicate with the smart energy meter.
  • the A and B terminals of the RS485 interface chip are connected in series with a thermistor, respectively R46 and R47, and a bidirectional transient diode D8 is arranged between the A terminal and the B terminal; the bidirectional transient diode D8 and resistors R46, R47 form a protection circuit to prevent interface overvoltage and electrostatic shock damage RS485 interface chip.
  • the system working power supply is designed with communication working power supply DC12V and DC5V, main system working power supply DC5V and display working power supply DC3. 3V.
  • the communication working power supply is isolated output; see Figure 10.
  • At the power input we designed a lightning protection circuit.
  • the varistor prevents surge currents from entering the system and destabilizes the system.
  • a control method for a centralized charging terminal of a smart electric energy meter includes the following steps:
  • the serial port 1 and serial port 2 send and receive data are processed through the interrupt query mode.
  • the recharge terminal communicates with the meter using RS485 communication mode, the communication baud rate is 2400bps, the carrier communication interface is reserved, and the communication protocol satisfies the DT/L645-2007 standard.
  • the recharge terminal and the meter use the timed polling mode. Read the data, cycle once every minute, and read the contents of the meter data cyclically.
  • - See Fig. 12 is a block diagram showing the flow of the refilling operation of the present invention. The steps are as follows: (1) Card insertion, card power-on; (2) Local identity authentication for the card; (3) Is the identity authentication legal?
  • Embodiment 2 ' ⁇
  • the chip of the CPU is PIC18F6627, and the rest is the same as Embodiment 1.
  • the replenishing operation process of the present invention is: the intelligent recharging terminal cyclically displays the electric energy information of each user when the normal recharging terminal is normally idle, and can also perform the quick flipping screen query display by the button, when the smart recharging terminal detects that the user electric meter needs to prompt the recharging, The display will enter the prompt display interface until the user is prompted to enter the normal idle loop display. The user inserts the smart card recharge terminal to enter the user card inquiry interface after judging that the card meets the legality requirement. If the "recharge" button is pressed, the intelligent centralized recharge terminal will follow the relevant security operation for the recharge amount and the recharge number in the user purchase card. The process is transmitted to the smart meter through RS485.
  • the smart meter After receiving the data and judging the legality, the smart meter returns the recharge result to the intelligent centralized recharge terminal. Finally, the intelligent centralized recharge terminal displays the recharge result. The recharge will display the recharge amount, and the meter accumulates the total. If the amount is unsuccessful, the recharge will fail, and the buzzer will prompt the recharge to fail.

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Description

一种智能电能表集中充值终端及其控制方法 技术领域
本发明涉及电力设备与计算机结合技术领域，特别是涉及一种智能电能表集 中充值终端及其控制方法。
背景技术
目前对智能电表进行充值有两种方式，一种是通过购电卡插入智能表中进行 充值， 另一种是通过通讯进行远程充值。前者通过购电卡插入的智能电表叫本地 费控电表， 安全可靠， 但是如果电表安装在暗处和不变操作的地方， 尤其是在现 代都市， 在高层建筑， 电表都安装在强电机井里， 用户要对电表进行充值操作非 常困难； 后者远程充值主要针对远程充值的智能电表， 电力公司后台数据通过
GPRS 发送到集中器， 集中器再通过低压电力载波将数据传输到采集器， 最后采 集器通过 RS485传输到被操作的智能电表中， 这种方式由于传输的路径复杂，一 旦某节点出现问题将会影响很多用户电表的充值管理操作，同时低压电力载波的 可靠性和一次传输的成功率比较低， 会造成用户的电表不能及时充值恢复供电， 给用户带来用电麻烦。
为了用户能够方便、可靠安全地向自己的电能表充值和及时了解自己的用电 信息， 我们集合上面两种方式的优特点， 设计了智能电能表集中充值终端包括控 制智能电能表充值终端的程序模块。智能电能表集中充值终端通过 RS485直接与 多只智能电表相连接， 减少中间传输环节， 大大降低了传输故障问题， 提高了通 讯的可靠性； 就近安装在小区或者单元门口，解决了用户对智能电表充值操作不 方便的问题； 对连接的智能电表进行刷卡充值， 同时智能电能表集中充值终端也 能及时提醒用户购电充值， 避免欠费停电，用户也可以随时通过按键或者插卡进 行用电信息査询。
经文献检索发现， 专利申请号为 201010283843. 9的文件公开了 "一种电力 设备控制方法、装置及其相关系统"其目的在于用于同时修改多种类型的电力设 备的配置。包括获取用户所选择的智能电力设备类型； 根据所述智能电力设备类 型确定对应的设备配置模板； 根据所述设备配置模板生成第一配置文件； 向用户 说 朋 书
提供所述生成的第一配置文件， 并获取用户修改后的第二配置文件； 根据所述第 二配置文件调用通信协议组件，通过所述第二配置文件对应的通信接口组件与对 应的智能电力设备建立网络连接， 并向所述智能电力设备发送所迷第二配置文 件。 但是， 本发明的目的、 技术方案及其特征与上述申请是有所不同的。
发明内容
本发明的目的在于设计一种智能电能表集中充值终端包括控制智能充值终 端的控制方法， 以期减少中间传输环节， 降低传输故障， 提高通讯的可靠性； 克 服本地费控电表与进行远程充值的不足，解决用户对智能电表充值操作不方便的 问题。 实现本发明目的的技术解决方案是这样的：
一种智能电能表集中充值终端， 包括 CPU、 与 CPU对应端口相连的 LCD显示 器接口电路、 按键电路、 蜂鸣器接口电路、 存储器电路、 以及为各电路供电的电 源电路，还包括 IC卡接口电路、 ESAM模块电路和两组 RS485通讯模块接口电路； IC卡接口电路通过 ICREST、 ICI0数据、 复位脚与 CPU连接， ESAM模块电路通 过数据、 复位脚 SAMI0、 SAMRST与 CPU直接连接； 两组 RS485通讯模块接口电路 分别与 CPU的两组异步串行通信口相连接， CPU通过这两组异步串行通信口分别 实现与智能电能表和采集器的通信。 IC卡接口电路完成与用户卡接口通讯， 并 将数据信息送入 CPU; ESAM模块电路完成数据交换和复位操作， 加密、 解密和运 算各种安全认证操作。
上述智能电能表集中充值终端， 还包括一复位控制电路； 复位控制电路采用 电源检测芯片 IMP809R,且与 CPU的 MCLR引脚相连，当检测到电源电压低于 2. 63V 时进行控制 CPU复位。 ·
上述 RS485通讯模块接口电路包括 RS485接口芯片，且在 RS485接口芯片和 CPU上对应的异步串行通信口间设有光耦。 ·
上述 CPU的芯片采用 PIC18F6621或 PIC18F6627。
上述 RS485接口芯片采用 MAX1487。
上述智能电能表集中充值终端，在与智能电能表通信的一组 RS485通讯模块 接口电路中， RS485接口芯片的 A端、 B端各串联一热敏电阻， 在 A端、 B端间 设有双向瞬态二极管。
智能电能表集中充值终端的按键电路包括三个按键，分别实现 LCD显示器接 说 m 书
口电路的上翻屏显示、 下翻屏显示、 数字输入及充值确认。 声音接口电路包括一 有源蜂鸣器， 该有源蜂鸣器与 CPU的一个 10口相连， 且在蜂鸣器和 CPU伺还设 有一个三极管。
与现有技术相比， 本发明的优点与有益效果在于：
1、 设计有 IC卡接口电路、 ESAM模块电路， IC卡接口电路完成与用户卡接 口通讯， 用户只需简单的插卡操作， 即可将卡内信息送入 CPU进行操作； ESAM 模块电路完成数据交换和复位操作， 加密、解密和运算各种安全认证操作， 各种 安全运算在 ESAM模块电路中进行， 与 CPU程序没有任何关系， 保证了系统数据 的安全性。 '
2、 设计有两组 RS485通讯模块接口电路， 分别实现与智能电能表和采集器 的通信， 减少中间传输环节， 大大降低了传输故障问题， 提高了通讯的可靠性。 通过 RS485通讯模块接口电路与智能电能表连接，向上通过 RS485通讯模块接口 电路与采集器连接； 能够有效实时监听采集器与电能表之间的通讯数据， 安全地 将采集器与智能电能表的数据进行转发， 保证系统正常通讯， RS485通讯模块接 口电路与 CPU间通过光耦进行电气隔离， 运行稳定， CPU能实时读取智能电能表 数据并通过 LCD显示器接口电路显示。
3、 通过读取用户插入用户卡， 将卡中充值电费金额准确、 安全地充入用户 自己的智能电能表中； 就近安装在小区或者单元门口， 解决了用户对智能电能表 充值操作不方便的问题； 对连接的智能电能表进行刷卡充值， 用户也可以随时通 过按键或者插卡进行用电信息査询， 操作方便简单， 安全可靠。
附图说明
图 1为本发明的硬件原理结构框图示意图。
图 2为本发明的安装连接拓扑结构图示意图。
图 3为本发明实施例的 CPU电路图。
图 4为本发明实施例的复位控制电路图。
图 5为本发明实施例的 LCD显示器接口电路图。
图 6为本发明实施例的 LCD电源转换电路图。
图 7为本发明施例的按键接口电路图。
图 8为本发明实施例的蜂鸣器接口电路图。 说 书
图 9为本发明施例的 RS485通讯模块接口电路。
图 10为本发明实施例的 ESAM模块电路及电源电路。
图 11为本发明控制方法流程框图示意图。
图 12为本发明充值操作流程框图示意图。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
实施例 1 :
参见图 1至图 11， 本发明包括 CPU、与 CPU对应端口相连的 LCD显示器接口 电路、 按键电路、 声音接口电路、 存储器电路、 以及为各电路供电的电源电路， 还包括 IC卡接口电路、 ESAM模块电路和两组 RS485通讯模块接口电路，' IC卡接 口电路完成与用户卡接口通讯， 并将数据信息送入 CPU, ES細模块电路完成数据 交换和复位操作， 加密、解密和运算各种安全认证操作， 两组 RS485通讯模块接 口电路分别与 CPU的两组异步串行通信口相连， CPU通过这两组异步串行通信口 分别实现与智能电能表和采集器的通信，本发明与智能电能表和采集器的连接参 见图 2。CPU是系统工作的核心，选用抗干扰能力好，程序空间容量大于 64Kbytes， 便于 C 编程， 接口丰富便于功能扩展高速运行的单片机。 在本实施例中， CPU 的芯片采用 PIC18F6621。
如图 3所示， CPU工作频率选择 11. 0592MHz, 对 LCD显示器接口电路提供并 口输出， 使用 CPU的的 RD0〜RD7口， 同时提供显示的控制和忙判断信号引脚， 完成显示送数的逻辑控制； 对 ESAM模块电路和 IC卡接口电路提供数据线、复位 控制线电源控制线和时钟控制线，保证满足 CPU能与 ESAM模块电路和 IC卡接口 电路间满足 IS07816的物理连接标准； 两路独立的 USART接口， 通过 RS485隔离 转换， 分别与智能电表通讯和远程采集器通讯使用； CPU与蜂鸣器连接为一根控 制线， 由于采用有源蜂鸣器， 因此 CPU就给出电平控制声音。数据存储我们采用 CPU内部的 E2存储空间。
IC卡接口 /ESAM电路： IC卡接口完成与用户卡接口通讯， 由于我们采用的 智能卡， 因此设计要满足 IS07816 相关要求， 同时设有抗攻击保护电路， ESAM 模块的接口与 IC卡接口是一致的。 .
参见图 10， ESAM块接口电路， 其中 ESAM模块的数据复位脚 SAMI0、 SAMRST 说 书
与 CPU直接连接， 完成数据交换和复位操作； MCUCLK为 ESAM或者 CPU卡工作的 时钟， 频率为 4MHz。 £SAM模块完成加密、 解密和运算各种安全认证操作， 保存 在里面的密钥是无法读出， 只能获得运算的结果， 同时也具有保存数据的功能。
参见图 4， 本发明还包括一复位控制电路， 所述复位控制电路采用电源检测 芯片 IMP809R, 且与 CPU的 MCLR引脚相连， 当检测到电源电压低于 2. 63V时进 行控制 CPU复位； 保证 CPU正常启动工作。 '
参见图 5， 按键电路包括设计三个按键， 为 KEY1、 KEY2、 KEY3 , 分别实现 LCD显示器接口电路的上翻屏显示、 下翻屏显示、 数字输入及充值确认；
参见图 6， 声音接口电路包括一有源蜂鸣器， 该有源蜂鸣器与 CPU的一个 10 口相连， 且在蜂鸣器和 CPU间还设有一个三极管 Q1 ; 由于采用有源蜂鸣器， 因 此 CPU只用给出电平便能控制声音， 当与蜂鸣器相连的 10口为高电平时蜂鸣器 不响， 为低电平时蜂鸣器发出声音；
参见图 7， RS485通讯模块接口电路包括 RS485接口芯片， 且在 RS485接口 芯片和 CPU上对应的异步串行通信口间设计有光耦； 所述 RS485接口芯片采用 MAX1487, 在与智能电能表通信的一组 RS485通讯模块接口电路中， RS485接口 芯片的 A端、 B端各串联一热敏电阻， 分别为 R46、 R47, 在 A端、 B端间设有双 向瞬态二极管 D8; 双向瞬态二极管 D8和电阻 R46 、 R47间组成保护电路， 防止 接口过压和静电冲击损伤 RS485接口芯片。
系统工作电源设计有通讯工作电源 DC12V和 DC5V, 主系统工作电源 DC5V和 显示工作电源 DC3. 3V。 其中通讯工作电源为隔离输出； 参见图 10。 在电源输入 端我们设计了防雷电路。通过压敏电阻， 防止浪涌电流进入系统， 破坏系统稳定 工作。
参见图 11是所述的一种智能电能表集中充值终端的控制方法， 包括如下步 骤： .
( 1 ) 初始化； （2) 充值终端抄读电表数据； （3 ) 等待电表返回数据 （指串 口 2 ); (4) 判断是否超时等待？ 如果是， 超时提示； 如果否， 处理串口 2接收 数据到进到下一步； （5 )判断抄读完成吗？ 如果是， 显示电表信息； 如果否， 返 回到第 3步骤； （6 ) 判断串口 1通信完毕标志？ 如果是， 迸到下一步； 如果否， 进到第 9步骤； （7 ) 串口 2转发； （8 ) 判断是否超时等待？ 如果是， 返回到第 2 说 朋 书
步骤； 如果否， 进入到下一步； （9) 串口 1转发串口 2接收数据； （10) 判断中 断定时标志或按键标志吗？ 如果是，返回到第 2步骤；如果否，返回到第 6步骤。
其串口 1和串口 2收发数据均是通过中断查询方式进行处理的。充值终端与 电表通讯采用 RS485通讯方式， 通讯波特率 2400bps， 预留载波通讯接口， 通讯 协议满足 DT/L645- 2007标准； 在没有充值和査询时， 充值终端与电表采用定时 轮询方式进行读取数据， 每分钟循环一次， 循环读取电表数据内容。 - 参见图 12是本发明充值操作流程框图示意图。其步骤如下： （1 )有卡插入， 卡上电； （2)对卡进行本地身份认证； （3)判断身份认证合法吗？如果是进入下 一步； 如果否， 显示卡非法、 或者表不存在； 进入到充值操作完成， 返回步骤； (4) 读取插入卡的相关信息； （5) 判断卡是否购电卡？ 如果是进入下一步； 如 果否， 显示卡非法、 或者表不存在； 进入到充值操作完成， 返回步骤； （6)读取 用户卡中购电信息文； （7 ) 向电表发送远程充值操作命令； （8)判断返回充值是 否成功？ 如果是， 发送读返写数据命令； 如果否， 显示充值失败； 进入到充值操 作完成， 返回步骤； （9)将读取数据保持在 ESAM模块返写文件中； （10)安全读 取返写文件； （11 )将返写数据写入用户购电卡； （12)显示充值成功， 显示充值 后电表生意金额； ( 13) 充值操作完成， 返回。
实施例 2: ' ■ 所述 CPU的芯片采用 PIC18F6627, 其余与实施例 1相同。
本发明充值操作工作程进程是：智能充值终端正常空闲时循环显示每个用户 的电能信息， 也可通过按键进行快速翻屏査询显示， 当智能充值终端检测到有用 户电表需要提示充值时， 显示将进入提示显示界面， 直到没有用户被提示时再进 入正常空闲循环显示。用户插入购电卡智能充值终端在判断卡满足合法性要求后 进入用户卡査询界面， 如果按 "充值 "键， 智能集中充值终端将用户购电卡中的 充值金额、充值次数按照相关安全操作流程通过 RS485向智能电表传输， 智能电 表在接收到数据并判断合法后， 并将充值结果返回智能集中充值终端， 最后智能 集中充值终端显示充值结果， 充值成功将显示本次充值金额， 电表累加总金额， 充值不成功将显示充值失败， 同时蜂鸣器声音提示充值失败。

Claims

杈 利 要 求 书
1、 一种智能电能表集中充值终端， 包括 CPU、 与 CPU对应端口相连的 LCD 显示器接口电路、 按键电路、 声音接口电路、 存储器电路、 以及为各电路供电的 电源电路， 其特征是： 还包括 IC卡接口电路、 ESAM模块电路和两组 RS485通讯 模块接口电路； 所述 IC卡接口电路通过 ICREST、 ICIO数据脚、 复位脚与 CPU连 接， ESAM模块电路通过数据复位脚 SAMI0、 SAMRST与 CPU直接连接； 所述两组 RS485通讯模块接口电路分别与 CPU的两组异步串行通信口相连接， CPU通过这 两组异步串行通信口分别实现与智能电能表和采集器的通信。
2、 根据权利要求 1所述的智能电能表集中充值终端， 其特征是： 还包括一 复位控制电路； 所述复位控制电路采用电源检测芯片 IMP809R, 且与 CPU的 MCLR 引脚相连， 当检测到电源电压低于 2. 63V时进行控制 CPU复位。
3、根据权利要求 1所述的智能电能表集中充值终端，其特征是：所述 RS485 通讯模块接口电路包括 RS485接口芯片，且在 RS485接口芯片和 CPU上对应的异 步串行通信口间设有光耦。
4、 根据权利要求 1所述的智能电能表集中充值终端， 其特征是： 所述 CPU 的芯片采用 PIC18F6621或 PIC18F6627。 ·
5、根据权利要求 4所述的智能电能表集中充值终端， 其特征是： 所述 RS485 接口芯片采用 MAX1487。
6、根据权利要求 6所述的智能电能表集中充值终端， 其特征是： 在与智能电 能表通信的一组 RS485通讯模块接口电路中， RS485接口芯片的 A端、 B端各串 联一热敏电阻， 在 A端、 B端间设有双向瞬态二极管。 .
7、 根据权利要求 1所述的一种智能电能表集中充值终端的控制方法， 其特 征在于包括如下步骤：
( 1 ) 初始化； （2) 充值终端抄读电表数据； （3 ) 等待电表返回数据 （指 串口 2) ; (4) 判断是否超时等待？ 如果是， 超时提示； 如果否，.处理串口 2 接收数据到进到下一步； （5) 判断抄读完成吗？ 如果是， 显¾ ^电表信息； 如果 否， 返回到第 3步骤； （6) 判断串口 1通信完毕标志？ 如果是， 进到下一步； 如果否， 进到第 9步骤； （7 ) 串口 2转发； （8) 判断是否超时等待？ 如果是， 返回到第 2步骤； 如果否， 进入到下一步； （9) 串口 1转发串口 2接收数据；
杈 ^] 要 求 书
(10)判断中断定时标志或按键标志吗？ 如果是， 返回到第 2步骤； 如果否， 返 回到第 6步骤。
8、 根据权利要求 1所述的一种智能电能表集中充值终端的控制方法， 其特 征在于包括如下步骤：
(1) 有卡插入， 卡上电； （2) 对卡进行本地身份认证； （3).判断身份认 证合法吗？ 如果是进入下一步； 如果否， 显示卡非法、 或者表不存在； 进入到充 值操作完成， 返回步骤； （4)读取插入卡的相关信息； （5)判断卡是否购电卡？ 如果是进入下一步；如果否，显示卡非法、或者表不存在；进入到充值操作完成， 返回步骤； (6) 读取用户卡中购电信息文； （7) 向电表发送远程充值操作命 令； （8) 判断返回充值是否成功？ 如果是， 发送读返写数据命令； 如果否， 显 示充值失败； 进入到充值操作完成， 返回步骤； （9)将读取数据保持在 ESAM模 块返写文件中； （10) 安全读取返写文件； （11) 将返写数据写入用户购电卡； (12) 显示充值成功， 显示充值后电表生意金额;' (13) 充值操作完成， 返回。
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