专利名称：手持式电量附件通信测试仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于电量附件的手持式通信测试仪。
背景技术：
新型的电量附件同时带有CAN及485接口，用于与数据采集装置或上位机通信。电量附件用于采集断路器的三相电压及三相电流，通过计算得到有功功率、视在功率、功率因素，并将这些数据通过485总线以标准Modbus协议(或自定义协议)或CAN总线自定义协议上传给数据采集装置或者上位机。对于电量附件的测量和参数的修改，需要与PC机相连，通过上位机软件进行相关的操作。而对于不同的接口，需要不同的连接设备，如CAN接口，需要CAN转USB装置。综上所述，对于已经安装在配电柜断路器上的电量附件进行通信测试或程序的更新，如果使用笔记本电脑、相关的连接件和电源等作为测试或更新设备，不仅连接繁琐而且携带不方便，工作效率较低。
发明内容
本发明的目的是提供一种便于携带且连接简单的用于电量附件的手持式通信测试仪。为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种手持式电量附件通信测试仪，其特征在于包括用于与电量附件连接的第一 DB9接口及第二 DB9接口，第一 DB9接口与ISSP编程器相连，CAN总线收发器及485总线收发器共用一个第二 DB9接口，CAN总线收发器及485总线收发器通过第二 DB9接口接收来自电量附件的数据，ISSP编程器通过第一 DB9接口对电量附件的主控芯片进行程序的烧写及更新，ISSP编程器、CAN总线收发器及485总线收发器连接主控单元，主控单元通过USB接口与上位机通信，电池单元连接电源电压转换电路，由电源电压转换电路将电池单元提供的电池电压转换为主控单元的工作电压提供给主控单元，电池单元经由第二 DB9接口为电量附件供电，主控单元还连接存储单元、显示单元及按键模块。优选地，所述主控单元还连接电源电压检测单元，由电源电压检测单元检测所述电池单元及所述源电压转换电路的输出电压。优选地，所述按键模块采用MPRl21触摸控制芯片。优选地，所述主控单元还连接以太网接口单元，所述主控单元经由以太网接口单元与所述上位机通信。优选地，所述显示单元选用2. 4寸带触摸功能的TFT液晶屏。本发明的大小相当于一个手机的大小，携带方便，可随时随地地对相关的电量附件进行通信测试、参数的设定或程序的更新等，操作时，只要使用一根DB9通信线将本发明提供的手持式电量附件通信测试仪和电量附件相连即可。综上所述，本发明的优点是携带方便，功能强大，操作简单。
图1为本发明提供的一种手持式电量附件通信测试仪的示意图。
具体实施例方式为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。如图1所示，本发明提供的一种手持式电量附件通信测试仪，本发明通过第一 DB9接口 DB9_1及第二 DB9接口 DB9_2与电量附件上的两个DB9接口相连。其中，第一 DB9接口 DB9_1与电量附件的公头DB9接口相连，用于通信和参数的设定；第二 DB9接口 089_2与电量附件的母头DB9相连，用于电量附件程序的更新。第一 DB9接口 DB9_1与ISSP编程器相连，ISSP编程器用于对电量附件内部的主控芯片程序的烧写，更新新的功能等。CAN总线收发器及485总线收发器共用一个第二 DB9接口 DB9_2，CAN总线收发器用于与带CAN接口的电量附件通信，接收电量附件采集、计算的相关数据，485总线收发器则用于与带485接口的电量附件通信，接收相关的数据。CAN收发器选择3. 3V供电的抗静电CAN接口，同样485收发器也选择抗静电的芯片。ISSP编程器、CAN总线收发器及485总线收发器连接主控单元。主控单元为手持式电量附件通信测试仪的核心部件，主控芯片的选择直接影响着该通信仪的性能。本发明的主控单元选择当今最为流行的基于ARM cortex-m3核的高性价比32位单片机STM32F103VCT6。该芯片含有80个通用I/O端口，I个CAN2. OB接口，I个USB2. O全速接口，2个SPI 口，3个UART接口，2个16通道12位AD ;工作电压2. O 3. 3V ;工作温度_40°C到105°C。功能强大，接口丰富，足以满足本发明的需求。主控单元通过USB接口及以太网接口单元与上位机通信用。USB接口用于给本发明提供的手持式电量附件通信测试仪的主控芯片烧写程序以及采集到的相关数据的导出等。以太网接口单元保留用于后续的二次开发等。电池单元连接电源电压转换电路，本发明采用24V锂电池供电。一方面，由电源电压转换电路将24V锂电池提供的24V电压转换为3. 3V给主控单元供电；另一方面，24V锂电池经由第二 DB9接口 DB9_2为电量附件供电，省去了电量附件的外接电源。在本发明中，由电源电压检测单元检测所述电池单元的电压。由锂电池的特性可知，当电压低于一定范围时应该及时给锂电池充电，否则会影响锂电池的寿命。一般情况下，电池的电压低于原电压的87. 5%时应对锂电池进行保护。所以当主控单元在20秒内连续检测到电池电压低于22V时，主控单元发出电压低信号并显示在显示单元上。当连续10秒内检测到电压低于21V时，关闭所有的功能单元且主控单元进入休眠状态。主控单元还连接存储单元、显示单元及按键模块。由于现在SD卡存储技术较为成熟，且价格低廉接口简单。因此本发明使用SD卡作为存储单元。SD卡采用SPI接口，可直接和主控单元相连，简化了电路。存储单元用于存储电量附件上传的相电压、相电流、有功功率、视在功率等。本发明的显示部分为技术成熟的TFT液晶屏，并选择性价比最高的2. 4寸带触摸功能的TFT液晶屏，320X240的分辨率，16位真彩显示，可以显示复杂多变的界面。由于带触摸屏功能，使该测试仪的大部分操作都可以通过触摸屏完成，操作方便，使用简单。由于普通的机械按键使用寿命短，现在电容触摸技术已经趋于成熟，所以本发明以电容触摸按键代替传统的机械按键，提高了按键的使用寿命。按键模块采用MPR121触摸控制芯片，该芯片最多可以有12个触摸点，也可以将其中的8个触摸点设置为LED的驱动，该芯片采用1. 7IV到3. 6V供电，16ms的采样周期的时候只有29uA的电流，当外部触发输入时，该芯片以中断的方式和I2C来通知外部器件，用途非常广泛。
权利要求
1.一种手持式电量附件通信测试仪，其特征在于包括用于与电量附件连接的第一 DB9 接口(DB9_1)及第二 DB9 接口(DB9_2)，第一 DB9 接口(DB9_1)与 ISSP 编程器相连，CAN 总线收发器及485总线收发器共用一个第二 DB9接口(DB9_2)，CAN总线收发器及485总线收发器通过第二 DB9接口(DB9_2)接收来自电量附件的数据，ISSP编程器通过第一 DB9接口(DB9_1)对电量附件的主控芯片进行程序的烧写及更新，ISSP编程器、CAN总线收发器及 485总线收发器连接主控单元，主控单元通过USB接口与上位机通信，电池单元连接电源电压转换电路，由电源电压转换电路将电池单元提供的电池电压转换为主控单元的工作电压提供给主控单元，电池单元经由第二 DB9接口(DB9_2)为电量附件供电，主控单元还连接存储单元、显示单元及按键模块。
2.如权利要求1所述的一种手持式电量附件通信测试仪，其特征在于所述主控单元还连接电源电压检测单元，由电源电压检测单元检测所述电池单元的电压。
3.如权利要求1所述的一种手持式电量附件通信测试仪，其特征在于所述按键模块采用MPRl21触摸控制芯片。
4.如权利要求1所述的一种手持式电量附件通信测试仪，其特征在于所述主控单元还连接以太网接口单元，所述主控单元经由以太网接口单元与所述上位机通信。
5.如权利要求1所述的一种手持式电量附件通信测试仪，其特征在于所述显示单元选用2. 4寸带触摸功能的TFT液晶屏。
全文摘要
本发明提供一种手持式电量附件通信测试仪，其特征在于包括用于与电量附件连接的第一DB9接口及第二DB9接口，第一DB9接口与ISSP编程器相连，CAN总线收发器及485总线收发器共用一个第二DB9接口，ISSP编程器、CAN总线收发器及485总线收发器连接主控单元，主控单元通过USB接口与上位机通信，电池单元连接电源电压转换电路，由电源电压转换电路将电池单元提供的电池电压转换为主控单元的工作电压提供给主控单元，电池单元经由第二DB9接口为电量附件供电，主控单元还连接存储单元、显示单元及按键模块。本发明的优点是携带方便，功能强大，操作简单。
文档编号G01R31/00GK103018609SQ20121055227
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月18日 优先权日2012年12月18日
发明者许文强, 王智勇, 魏鑫, 汪蓉, 谢凯仿, 赵文华 申请人:上海电器科学研究院, 上海电器科学研究所(集团)有限公司