[發(fā)明專(zhuān)利]一種電能表及終端通訊模塊IO口電平可調(diào)節(jié)電路

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010132456.9
• 申請(qǐng)日: 2020-02-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111337871A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 歐新;王軼群;趙云斌;郝鳳柱;孫航;吳月家;張鷙;張志敏;張洪忠;韓鵬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01R35/04
• 分類(lèi)號(hào): G01R35/04;G01R22/06
• 代理公司: 南京禹為知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 吳肖敏

本發(fā)明提供一種電能表及終端通訊模塊IO口電平可調(diào)節(jié)電路設(shè)計(jì)，包括可調(diào)電源模塊，可調(diào)電源模塊主要由MP2451電源芯片和可編程精密可調(diào)電阻器等元件構(gòu)成，且調(diào)節(jié)、控制上拉電阻上端的電壓值；通訊鏈路，通訊鏈路由RS232芯片、CD4052芯片和單、三相載波模塊接口等元件組成通信路徑，通訊鏈路與可調(diào)電源模塊連接；主控模塊，主控模塊由FM33A048芯片及其最小系統(tǒng)電路組成，主控模塊與通訊鏈路相連，并控制通訊鏈路中通道選擇，以及單、三相通訊模塊相應(yīng)管腳，可用于電力行業(yè)通信模塊與本體之間通信可靠性的測(cè)試，能夠靈活設(shè)置上拉電阻上端電壓值，測(cè)試通信可靠性區(qū)間，為通信的可靠性、穩(wěn)定性提供電平保障。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力行業(yè)通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是，涉及一種電能表及終端通訊模塊IO口電平可調(diào)節(jié)電路。

背景技術(shù)

目前，隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，芯片集成化豐富多樣，復(fù)雜功能的實(shí)現(xiàn)電路我們已經(jīng)很難看到，取而代之的是功能的實(shí)現(xiàn)和簡(jiǎn)明的外接引腳。

這樣一來(lái)會(huì)使設(shè)計(jì)人員，尤其是初入門(mén)的設(shè)計(jì)人員在電路設(shè)計(jì)方面往往只是根據(jù)功能去設(shè)計(jì)電路，忽略了各個(gè)芯片之間的電平匹配性、阻抗匹配性、性能完整性等要求，而這些要求往往是電路能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定工作的最基本保障。

如何確保芯片與芯片之間的通訊鏈路電平匹配，確保通訊的穩(wěn)定性、信號(hào)的真實(shí)性成為設(shè)計(jì)人員需要關(guān)注的焦點(diǎn)。目前，在電路設(shè)計(jì)方面，不同模塊之間的連接主要分為以下幾種：

其一、直接連接；

其二、串接電阻相連接；

其三、串接電阻并配有上拉或下拉電阻相連接；

其四、通過(guò)三極管相連接；

以上四種方法電能表及采集終端硬件電路中最常使用的連接方式，由上到下，優(yōu)越性逐次遞增，這樣做的目的在于使不同模塊或不同芯片之間的電平匹配、電流在合理范圍，如何動(dòng)態(tài)的研究芯片外圍IO引腳電平變化對(duì)自身功能影響及對(duì)其它模塊IO口的影響成為本發(fā)明論述的重點(diǎn)，尚未發(fā)現(xiàn)這方面研究文章。

發(fā)明內(nèi)容

本部分的目的在于概述本發(fā)明的實(shí)施例的一些方面以及簡(jiǎn)要介紹一些較佳實(shí)施例。在本部分以及本申請(qǐng)的說(shuō)明書(shū)摘要和發(fā)明名稱(chēng)中可能會(huì)做些簡(jiǎn)化或省略以避免使本部分、說(shuō)明書(shū)摘要和發(fā)明名稱(chēng)的目的模糊，而這種簡(jiǎn)化或省略不能用于限制本發(fā)明的范圍。

因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法動(dòng)態(tài)的研究芯片外圍IO引腳電平變化對(duì)自身功能影響及對(duì)其它模塊IO口的影響的缺陷，從而提供一種電能表及終端通訊模塊IO口電平可調(diào)節(jié)電路設(shè)計(jì)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種電能表及終端通訊模塊IO口電平可調(diào)節(jié)電路，包括可調(diào)電源模塊，所述可調(diào)電源模塊主要由電源芯片和可編程精密可調(diào)電阻器等元件構(gòu)成，且調(diào)節(jié)、控制上拉電阻上端的電壓值，通訊鏈路，所述通訊鏈路由通信芯片、邏輯開(kāi)關(guān)芯片和單、三相載波模塊接口等元件組成通信路徑，所述通訊鏈路與所述可調(diào)電源模塊連接，主控模塊，所述主控模塊由發(fā)射芯片及其最小系統(tǒng)電路組成，所述主控模塊與所述通訊鏈路相連，并控制所述通訊鏈路中通道選擇，以及單、三相通訊模塊相應(yīng)管腳。

作為本發(fā)明所述電能表及終端通訊模塊IO口電平可調(diào)節(jié)電路的一種優(yōu)選方案，其中：所述電源芯片具體為MP2451電源芯片為高頻降壓集成開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，所述MP2451電源芯片輸出電壓由輸出Vout1與芯片F(xiàn)B腳之間的電阻和FB腳到GND之間的電阻值決定的，可以表示為：

Vout1＝VFB(Ra+Rb)/Ra

其中，VFB為參考電壓，一般為0.8V，Ra代表MP2451的FB腳與GND之間的電阻值，Rb值一般為120KΩ左右。

作為本發(fā)明所述電能表及終端通訊模塊IO口電平可調(diào)節(jié)電路的一種優(yōu)選方案，其中：所述MP2451電源芯片通過(guò)端口完成對(duì)于可編程精密可調(diào)電阻器輸出電阻值的設(shè)定。