[實用新型]一種基于智能電網電表應用的UART紅外收發裝置

有效

• 申請號: 201220231628.9
• 申請日: 2012-05-22
• 公開（公告）號: CN202632520U
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發明（設計）人: 邢立巍;姚永斌;陳凡;田勇;張海峰
• 申請（專利權）人: 國網電力科學研究院
• 主分類號: G08C23/04
• 分類號: G08C23/04
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本實用新型屬于無線傳輸領域，具體涉及一種基于智能電網電表應用的UART紅外收發裝置。

背景技術

當前電網系統的電表終端，為了實現與抄表裝置或其他數據采集裝置進行通信，通常都需要在電表解決方案中實現紅外通信功能，以簡化老式通信時所需要的有線鏈路，目的是可以直接將無線紅外信號以一定的協議接收或發送。然而目前主流電表中的主控芯片(即通用MCU芯片)一般并不能直接與紅外設備進行通信，途徑只有通過通用串口，如I2C、SPI、UART、SMBUS等，或通過GPIO對串口進行模擬(目前最為常見的是UART)。所以一般電表方案都是在MCU外通過上述總線掛接一個紅外的通信終端裝置，實現協議的轉換。通信通路涉及到的部分主要包括MCU中CPU、MCU中串口控制模塊、MCU外串口與紅外協議轉換模塊、紅外收發終端裝置，參見圖1。

現有的紅外收發裝置具有如下缺點：1、復雜度相對高。因為紅外部分并不是集成在MCU內部，所以需要在協議轉換邏輯、硬件裝置連接、電路板布局布線、電平信號匹配等問題上進行更多設計，增加了設計復雜度。2、通信速度會因為通路復雜度而變慢或受更多鏈路限制，而且整表功耗也會增高。3、作為通用裝置，無論是MCU內部相關設計還是紅外裝置，更多的功能點都關注在通用性上，并沒有在電表特殊應用上給予足夠支持，如足夠的串口波特率模式支持、足夠的紅外調制模式、與MCU之間的實時通信等。4、通信相關電器、電子裝置數量較多，產品體積相對較大，其量產的成本相對更高。5、通信通路上將各部分割離開而不是集成，對于通信數據的安全性會帶來潛在問題。

實用新型內容

為克服上述缺陷，本實用新型提供了一種基于智能電網電表應用的UART紅外收發裝置，不必考慮分離器件組合的問題，直接使用MCU提供的接口即可，所有的要求的功能和性能都封裝在MCU中相關的部分完成。

為實現上述目的，本實用新型提供一種基于智能電網電表應用的UART紅外收發裝置，其包括：CPU和紅外線終端(D)，其改進之處在于，所述UART紅外收發裝置包括：分別與所述CPU和所述紅外線終端(D)進行通信的紅外收發單元。

本實用新型提供的優選技術方案中，所述紅外收發單元包括：UART串口控制器(F)和與其及進行數據通信的紅外控制器(E)。

本實用新型提供的第二優選技術方案中，所述紅外控制器(E)對所述紅外線終端(D)進行控制；所述紅外控制器(E)和所述UART串口控制器(F)分別通過總線(A1，A2)與所述CPU通信。

本實用新型提供的第三優選技術方案中，所述紅外控制器(E)包括分別與所述UART串口控制器(F)進行通信的調制單元和解調單元。

本實用新型提供的第四優選技術方案中，所述紅外控制器(E)通過通信通道(C1)接收所述解調單元的數據，所述紅外控制器(E)通過通信通道(C2)向所述解調單元發送數據。

本實用新型提供的第五優選技術方案中，所述通信通道(C1，C2)為0.13um工藝的金屬銅線。

本實用新型提供的第六優選技術方案中，所述UART紅外收發裝置集成在MCU芯片中。

本實用新型提供的第七優選技術方案中，所述MCU芯片采用型號為SGC2001的芯片。

與現有技術比，本實用新型提供的一種基于智能電網電表應用的UART紅外收發裝置，集成度高，將整體的復雜度集中于MCU內，使各種協議轉換邏輯容易實現，并且省去了相關的電路板布局布線帶來的信號質量不穩定、容易受干擾和延遲不容易控制以及電平匹配、電磁兼容等問題；通信速度會因為集成于MCU而更快、更穩定；而且在電表特殊應用上給予了足夠支持，如足夠的串口波特率模式支持、足夠的紅外調制模式、與MCU之間的實時通信等；產品面積減小，量產的成本降低，且由于集成電路工藝，產品壽命能顯著增長；還有，通信數據的安全性增強，不易被外部工具截獲數據。

附圖說明

圖1為現有的紅外收發終端裝置的結構圖。

圖2為基于智能電網電表應用的UART紅外收發裝置的結構圖。

具體實施方式

如圖2，本方案集成于MCU中，所述MCU芯片采用型號為SGC2001的芯片。所包含的部分如下：

(1)F表示UART串口控制，用于將CPU發送過來的并行數據轉換成串行，控制發送的速度，并完成相關的與CPU通信的功能，包括讀寫、中斷等。