[實用新型]集中器電路模塊

有效

• 申請號: 201220576102.4
• 申請日: 2012-11-05
• 公開（公告）號: CN202929748U
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 王文進;常海利
• 申請（專利權）人: 北京京源水儀器儀表有限公司
• 主分類號: G07F15/06
• 分類號: G07F15/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種集中器電路模塊，屬于測量器具組成電路領域。

背景技術

智能水表是一種目前在水計量器具市場上比較流行的一種測量表具，相對于傳統的機械表具，智能水表增加了CPU等能夠實現自動化、智能運算的部件從而實現了用水計量管理的智能化，普通的IC卡(又稱CPU卡)智能水表僅僅具有簡單的邏輯和存儲電路，無法實現水表功能的擴展，并且由于電路簡單，通常無法有效處理外界的電壓波動，容易出現安全故障；為了擴展CPU卡的功能，新型的IC卡不僅使用了CPU，還增加了專門的ESAM(嵌入式安全控制模塊)安全芯片用于實現計量的安全性和準確性。但是已有的使用了ESAM安全芯片的產品，在電路設計之初都是采用各家廠商自行設計的電路通訊協議實現的電路模塊與IC卡的交互，這種設計方式導致市場上的諸多表具無法統一的將表具內的數據信息向外部機器傳送，從而無法實現智能、統一、數字化表具數據統計，降低了表具的協同效率，很多情況下只能通過工作人員現場抄表。

發明內容

針對現有技術中的具有ESAM安全芯片的表具通用性差、無法向外界傳輸數據信息的問題，本實用新型提供了一種基于通用的工業標準的模擬MBus(Modbus協議)電路的集中器電路模塊，使得各電路模塊的數據通訊基于通用的工業協議實現，有效改善了表具的通用性，能夠將表具內存儲的數據經由集中器的MBus總線傳輸給上位機的中央管理系統，實現了統一智能遠程數據統計，顯著改進了使用效率，同時通過改進電壓檢測和穩壓，拓展了表具的適用范圍。

為實現上述目的，本實用新型是通過下述技術方案實現的：

集中器電路模塊，結構包括有電源接口電路、喚醒上電電路、信號選通電路、顯示電路、模擬MBus電路、按鍵接口電路、在線編程接口電路、兩級電壓檢測電路、穩壓電路、IC卡接口電路、IC卡接口電源選擇和控制電路、IC卡時鐘源選擇電路、時鐘頻率產生電路、ESAM模塊電路、時鐘芯片模塊電路，所述電路均電連接到主芯片電路，喚醒上電電路與信號選通電路電連接。

其中，所述電源接口電路設有電源輸入口與外部電源連接，電源輸入接口上設有二極管。通過采用二極管做隔離，能夠有效防止電源反接，提高電路的安全性。

其中，信號選通電路、喚醒上電電路分別設有三組相對應的信號接口，用于實現喚醒上電電路的激活。兩者的關系為信號選通電路在三路信號中至少一個信號來臨時，會激活上述喚醒上電電路，從而單片機CPU開始工作，然后單片機通過掃描得出當前是哪個信號來臨，再作出相應的處理。當信號處理完成時置低信號選通來斷開信號與單片機的鏈接，保證電源的可靠掉電；所述的喚醒上電電路用于實現下述功能：CPU卡在沒有任何信號(例如插卡信號，采樣信號，掉電信號等)來臨時處于掉電狀態，功耗為0；當有信號來時喚醒上電電路給電容充電使電路導通，使得整個CPU卡單片機上電，同時鎖定上電信號。

其中，所述顯示電路與表具上的液晶顯示裝置連接，該電路由主芯片電路直接連接以程序控制向表體上的顯示裝置推送主芯片電路輸出的顯示內容。

其中，所述按鍵接口電路與表具上的按鍵連接，通過此電路可以相應表具外殼上不同按鍵的功能。

其中，在線編程接口電路設有多個可以與外界計算機或上位機通訊的電路端子，能夠通過在線編程接口電路實現對卡片功能的擴展和更改修訂。

其中，所述兩級電壓檢測電路設有電壓檢測芯片檢測電壓，設有三極管獲得兩級電壓檢測。該電路用于實現對外部電壓的檢測，具體的實現是通過檢測芯片MD7024來檢測，當電壓低于2.4V時，MD7024輸出低電平，同時通過控制三極管開關獲得兩級電壓檢測。

其中，穩壓電路用于為主芯片電路提供穩定的電壓，為了防止外界電路電壓過高導致的不利影響，所述穩壓電路還設有穩壓電源模塊用于穩定主芯片電路的電壓。在外部電壓高于3V的情況下，穩壓電源模塊使單片機的工作電壓穩定在3.3V。

其中，所述IC卡接口電路、IC卡接口電源選擇和控制電路與表具上的IC卡卡座電連接，IC卡接口電路用于實現IC卡的接入，IC卡接口電源選擇和控制電路用于當檢測到卡信號來臨時給卡供電，CPU主芯片處理完成時給卡掉電。