用于低压断路器监测的手持测试装置的制作方法

本实用新型涉及低压电器领域，特别涉及一种用于低压断路器监测的手持测试装置。

背景技术：

随着我国经济的发展，电力市场建设的不断深入，用户对电力的需求越来越大，对供电质量和供电可靠性的要求也越来越高。在低压配电系统中，低压断路器是应用最为广泛保护装置之一。随着智能塑壳断路器使用越来越普及，为了方便用户现场设置和调试电子式断路器，行业内普遍采用专用现场调试手持模块。为实现新型塑壳断路器控制器的现场设置和调试，需要配置这一手持测试模块。现有的手持设备，普遍是自供电系统，无法给断路器供电；现有的手持设备，普遍采用数码管和单色字模液晶显示，显示的数据量和图形有限；现有的手持设备，普遍智能采用一种通信电平进行通信；现有的手持设备，普遍只采用有线的方式进行通信。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单，功能完善，兼容性良好的用于低压断路器监测的手持测试装置。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种用于低压断路器监测的手持测试装置，与断路器的电子控制器连接，包括电源电路1，微处理器电路2，键盘电路7和液晶显示电路6；还包括用于断路器的电子控制器供电的升压电路3，电源电路1的输出端与升压电路3的输入端和微处理器电路2连接，为升压电路3和微处理器电路2提供工作电源，微处理器电路2与键盘电路7和液晶显示电路6连接。

进一步，还包括通信电平转换电路4和无线通信模块电路5，所述通信电平转换电路4和无线通信模块电路5与微处理电路2连接。

进一步，还包括电池8和充电电路9，充电电路9的输出端与电池8的输入端连接，充电电路9为电池8充电，电池8的输出端与电源电路1的输入端连接。

进一步，所述升压电路3包括升压芯片U6，电容C21，电容C24，极性电容C25和二极管D2，升压芯片U6的第二管脚连接至电源电路1的输出端，升压芯片U6的第一管脚和升压芯片U6的第四管脚接地，电容C21的两端连接至升压芯片U6的第一管脚和升压芯片U6的第二管脚，二极管D2的阳极连接至升压芯片U6的第五管脚，二极管D2的阴极连接至+12V电源连接，电容C24的一端与+12V电源连接，另一端接地；极性电容C25的正极与+12V电源连接，另一端接地。

进一步，所述微处理器电路2包括微处理器芯片U1，晶振Y1，电阻R14，电阻R15，电阻R17和电容C2；微处理器芯片U1的第六管脚与电源电路1的输出端连接，所述微处理器芯片U1的第十三管脚经过电阻R15连接至晶振Y1的第一管脚，微处理器芯片U1的第十二管脚经过电阻R14连接至晶振Y1的第一管脚，晶振Y1的第一管脚经过电容C1接地，晶振Y1的第二管脚接地，电容C2并联连接在晶振Y1的第三管脚和晶振Y1的第四管脚之间，晶振Y1的第四管脚接地；晶振Y1的第九十四管脚经过电阻R17接地，晶振Y1的第十四管脚经过电容C3接地；电容C5和电容C4并联连接在微处理器芯片U1的第二十管脚和微处理器芯片U1的第二十一管脚之间，微处理器芯片U1的第二十管脚接地，微处理器芯片U1的第二十一管脚连接至+3.3V电源；电容C8、电容C9、电容C10、电容C11和电容C12依次并联连接，并联连接后电容C12的一端同时连接至微处理器芯片U1的VDD_1端、微处理器芯片U1的VDD_2端、微处理器芯片U1的VDD_3端、微处理器芯片U1的VDD_4端和微处理器芯片U1的VDD_5端，电容C8的一端接地，另一端与+3.3V电源连接；电容C13和电容C14并联连接，并联后电容C14的一端连接至微处理器芯片U1的VDDA端，电容C13的一端接地，另一端与+3.3V电源连接；微处理器芯片U1的VBAT端连接至+3.3V电源；微处理器芯片U1的PB2/BOOT1端接地；微处理器芯片U1的PC6端、微处理器芯片U1的PC7端、微处理器芯片U1的PC8端和微处理器芯片U1的PC9端与键盘电路7连接；微处理器芯片U1的VSS_1端、微处理器芯片U1的VSS_2端、微处理器芯片U1的VSS_3端、微处理器芯片U1的VSS_4端和微处理器芯片U1的VSS_5端接地；微处理器芯片U1的VSSA端接地。

进一步，所述电源电路1包括电源芯片U5，电容C20和电容C22；所述电源芯片U5的第一管脚和第三管脚与Vin电压输入端连接；电容C20的一端连接至电源芯片U5的第一管脚，另一端接地；电容C22的一端连接至电源芯片U5的第五管脚，另一端接地；电源芯片U5的第二管脚接地，电源芯片U5的第五管脚连接至微处理器电路2的输入端。

进一步，所述液晶显示电路6包括液晶屏排插P2，电容C16，三极管Q1，电阻R19，电阻R20，电阻R23，电阻R26和电阻R43；电阻R26的一端与微处理器电路2连接，另一端与三极管Q1的基极连接；电阻R43并联连接在三极管Q1的基极和三极管Q1的发射极，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极与电阻R19、电阻R20和电阻R23的一端连接，电阻R19的另一端与液晶屏排插P2的LED_K2管脚连接，电阻R20的另一端与液晶屏排插P2的LED_K1管脚连接，电阻R23的另一端与液晶屏排插P2的LED_K3管脚连接。

进一步，所述键盘电路7包括电阻R1，电阻R4，电阻R6，电阻R9，电阻R10，电阻R11，电阻R12和电阻R13；电阻R1的一端与+3.3V电源连接，另一端经过按键S1连接至微处理器电路2；电阻R4的一端与+3.3V电源连接，另一端经过按键S2连接至微处理器电路2；电阻R6的一端与+3.3V电源连接，另一端经过按键S3连接至微处理器电路2；电阻R9的一端与+3.3V电源连接，另一端经过按键S4连接至微处理器电路2；电阻R10的一端与+3.3V电源连接，另一端经过按键S5连接至微处理器电路2；电阻R11的一端与+3.3V电源连接，另一端经过按键S6连接至微处理器电路2；电阻R12的一端与+3.3V电源连接，另一端经过按键S7连接至微处理器电路2；电阻R13的一端与+3.3V电源连接，另一端经过按键S8连接至微处理器电路2。

进一步，所述通信电平转换电路4包括拨码开关S10，拨码开关S10的第一管脚与电阻R27的一端和电阻R33的一端连接，电阻R27的另一端与+3.3V电源连接，拨码开关S10的第二管脚经电阻R2连接至+3.3V电源，拨码开关S10的第一管脚同时连接至微处理器电路2，电阻R33的另一端连接至三极管Q3的基极，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极分别与电阻R29的一端和电阻R25的一端连接，电阻R25的另一端连接至+5V电源，电阻R29的另一端连接至三极管Q2的基极，电阻R21的一端与三极管Q2的集电极连接，另一端连接至+5V电源，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极连接至拨码开关S10的第三管脚；拨码开关S10的第四管脚经过电阻R7连接至+5V电源；USB接口P1的第二接口经过电阻R5连接到拨码开关S10的第八管脚和拨码开关S10的第六管脚，拨码开关S10的第七管脚和拨码开关S10的第五管脚连接至USB接口P1的第三接口，USB接口P1的第三接口经过电阻R3连接至微处理器电路2，USB接口P1的第四接口、USB接口P1的第五接口和USB接口P1的第六接口接地，USB接口P1的第一接口连接至+12V电源；所述无线通信模块电路5包括无线模块U2、电阻R16和发光二极管D1，无线模块U2的第二管脚经过C30接地，无线模块U2的第一管脚接地，无线模块U2的第十五管脚与电阻R16的一端连接，电阻R16的另一端与发光二极管D1的阳极连接，发光二极管D1的阴极接地；无线模块U2的第二十一管脚和无线模块U2的第二十管脚连接至微处理器电路2。

进一步，所述充电电路9包括充电芯片U9，电阻R38，电阻R39，电阻R40，电阻R44，电阻R45，电容C26，电容C29，发光二极管D3和发光二极管D4；所述电阻R38、电阻R40和电容C26的一端与电池8连接，电容C26的另一端接地，电阻R40的另一端连接至充电芯片U9的第三管脚，电阻R38的另一端分别连接至发光二极管D3的阳极和发光二极管D4的阳极，发光二极管D4的阴极连接至充电芯片U9的第一管脚，发光二极管D3连接至充电芯片U9的第五管脚，电阻R44的一端连接至充电芯片U9的第五管脚，另一端连接至+3.3V电源，电阻R45的一端连接至充电芯片U9的第一管脚，另一端连接至+3.3V电源；充电芯片U9的第二管脚接地，电阻R39的一端连接至充电芯片U9的第六管脚，另一端接地，电容C29的一端连接至充电芯片U9的第三管脚，另一端接地，充电芯片U9的第三管脚连接至Vin电压输入端。

本实用新型用于低压断路器监测的手持测试装置，内部设置升压电路，可以给断路器供电，并可以进行断路器的脱扣操作；能够对低压断路器的整体性能进行全面监测，提高手持测试装置的监测性能。通过充电电路为电池充电，电池再为电源电路供电，电池可以是手持测试装置自带的可更换的大容量的锂电池。也可通过外部电源直接给电源电路供电。手持测试装置通过有线通信电路或无线通信模块电路与低压断路器电子控制器进行通信，读取断路器电子控制器的相关测量参数。手持测试装置通过通信电平转换电路兼容3.3V和5V的通信电压。

附图说明

图1是本实用新型用于低压断路器监测的手持测试装置的结构框图；

图2是本实用新型升压电路的电路图；

图3是本实用新型电源电路的电路图；

图4是本实用新型微处理器电路的电路图；

图5是本实用新型充电电路的电路图；

图6是本实用新型键盘电路的电路图；

图7是本实用新型通信电平转换电路的电路图；

图8是本实用新型液晶显示电路部分电路图；

图9是本实用新型液晶显示电路另一部分电路图；

图10是本实用新型无线通信模块电路。

具体实施方式

以下结合附图1至10给出的实施例，进一步说明本实用新型的用于低压断路器监测的手持测试装置的具体实施方式。本实用新型的用于低压断路器监测的手持测试装置不限于以下实施例的描述。

如图1所示，本实用新型用于低压断路器监测的手持测试装置，手持测试装置与断路器电子控制器连接，包括电源电路1，微处理器电路2，键盘电路7和液晶显示电路6。还包括用于断路器的电子控制器供电的升压电路3，电源电路1的输出端与升压电路3的输入端和微处理器电路的输入端连接，为升压电路3和微处理器电路2提供工作电源，手持测试装置与断路器的电子控制器连接时，升压电路3的输出端与断路器的电子控制器连接，为断路器的电子控制器提供工作电压；微处理器电路2与键盘电路7和液晶显示电路6连接。本实用新型用于低压断路器监测的手持测试装置，内部设置升压电路，升压电路连接到手持测试装置的接口，可以给断路器电子控制器供电，并可以进行断路器的脱扣操作；能够对低压断路器的整体性能进行全面监测，提高手持测试装置的监测性能。

如图1、5所示，还包括电池8和充电电路9，充电电路9的输出端与电池8的输入端连接，充电电路9为电池8充电，电池8的输出端与电源电路1的输入端连接。通过充电电路9为电池8充电，电池8再为电源电路1供电，电池8可以是手持测试装置自带的可更换的大容量的锂电池。也可通过外部电源直接给电源电路供电。

如图1、7、10所示，还包括通信电平转换电路4和无线通信模块电路5，所述通信电平转换电路4和无线通信模块电路5与微处理电路2连接。手持测试装置通过无线通信模块电路与低压断路器电子控制器进行通信，读取断路器电子控制器的相关测量参数。手持测试装置通过通信电平转换电路4兼容3.3V和5V的通信电压。当然，手持测试装置也可通过有线通信电路与低压断路器电子控制器进行通信。

如图3所示，所述电源电路1包括电源芯片U5，电容C20和电容C22；所述电源芯片U5的第一管脚和第三管脚与Vin电压输入端连接；电容C20的一端连接至电源芯片U5的第一管脚，另一端接地；电容C22的一端连接至电源芯片U5的第五管脚，另一端接地；电源芯片U5的第二管脚接地，电源芯片U5的第五管脚连接至微处理器电路(2)的输入端，为微处理器电路2提供+3.3V电源。电源芯片U5采用型号SP6201EM5-3.3的芯片，也可采用其他同类型芯片。

如图2所示，所述升压电路3包括升压芯片U6，电容C21，电容C24，极性电容C25和二极管D2，升压芯片U6的第二管脚连接至电源电路1的输出端，升压芯片U6的第一管脚和升压芯片U6的第四管脚接地，电容C21的两端连接至升压芯片U6的第一管脚和升压芯片U6的第二管脚，二极管D2的阳极连接至升压芯片U6的第五管脚，二极管D2的阴极连接至+12V电源连接，电容C24的一端与+12V电源连接，另一端接地；极性电容C25的正极与+12V电源连接，另一端接地。手持测试装置内部设置升压电路，可以直接给断路器电子控制器供电。升压芯片U6采用型号TPTE0315的芯片，也可采用其他同类型芯片。

如图4所示，所述微处理器电路2包括微处理器芯片U1，晶振Y1，电阻R14，电阻R15，电阻R17和电容C2；微处理器芯片U1的第六管脚与电源电路的输出端连接，所述微处理器芯片U1的第十三管脚经过电阻R15连接至晶振Y1的第一管脚，微处理器芯片U1的第十二管脚经过电阻R14连接至晶振Y1的第一管脚，晶振Y1的第一管脚经过电容C1接地，晶振Y1的第二管脚接地，电容C2并联连接在晶振Y1的第三管脚和晶振Y1的第四管脚之间，晶振Y1的第四管脚接地；晶振Y1的第九十四管脚经过电阻R17接地，晶振Y1的第十四管脚经过电容C3接地；电容C5和电容C4并联连接在微处理器芯片U1的第二十管脚和微处理器芯片U1的第二十一管脚之间，微处理器芯片U1的第二十管脚接地，微处理器芯片U1的第二十一管脚连接至+3.3V电源；电容C8、电容C9、电容C10、电容C11和电容C12依次并联连接，并联连接后电容C12的一端同时连接至微处理器芯片U1的VDD_1端、微处理器芯片U1的VDD_2端、微处理器芯片U1的VDD_3端、微处理器芯片U1的VDD_4端和微处理器芯片U1的VDD_5端，电容C8的一端接地，另一端与+3.3V电源连接；电容C13和电容C14并联连接，并联后电容C14的一端连接至微处理器芯片U1的VDDA端，电容C13的一端接地，另一端与+3.3V电源连接；微处理器芯片U1的VBAT端连接至+3.3V电源；微处理器芯片U1的PB2/BOOT1端接地；微处理器芯片U1的PC6端、微处理器芯片U1的PC7端、微处理器芯片U1的PC8端和微处理器芯片U1的PC9端与键盘电路7连接；微处理器芯片U1的VSS_1端、微处理器芯片U1的VSS_2端、微处理器芯片U1的VSS_3端、微处理器芯片U1的VSS_4端和微处理器芯片U1的VSS_5端接地；微处理器芯片U1的VSSA端接地。

如图6所示，所述键盘电路7包括电阻R1，电阻R4，电阻R6，电阻R9，电阻R10，电阻R11，电阻R12和电阻R13；电阻R1的一端与+3.3V电源连接，另一端经过按键S1连接至微处理器电路2；电阻R4的一端与+3.3V电源连接，另一端经过按键S2连接至微处理器电路2；电阻R6的一端与+3.3V电源连接，另一端经过按键S3连接至微处理器电路2；电阻R9的一端与+3.3V电源连接，另一端经过按键S4连接至微处理器电路2；电阻R10的一端与+3.3V电源连接，另一端经过按键S5连接至微处理器电路2；电阻R11的一端与+3.3V电源连接，另一端经过按键S6连接至微处理器电路2；电阻R12的一端与+3.3V电源连接，另一端经过按键S7连接至微处理器电路2；电阻R13的一端与+3.3V电源连接，另一端经过按键S8连接至微处理器电路2。

如图8、9所示，所述液晶显示电路6包括液晶屏排插P2，电容C16，三极管Q1，电阻R19，电阻R20，电阻R23，电阻R26和电阻R43；电阻R26的一端与微处理器电路2连接，另一端与三极管Q1的基极连接；电阻R43并联连接在三极管Q1的基极和三极管Q1的发射极，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极与电阻R19、电阻R20和电阻R23的一端连接，电阻R19的另一端与液晶屏排插P2的LED_K2管脚连接，电阻R20的另一端与液晶屏排插P2的LED_K1管脚连接，电阻R23的另一端与液晶屏排插P2的LED_K3管脚连接。本实用新型手持测试装置采用高分辨率的TFT彩色显示屏，界面设计简洁美观，用户体验好。

如图7所示，所述通信电平转换电路4包括拨码开关S10，拨码开关S10的第一管脚与电阻R27的一端和电阻R33的一端连接，电阻R27的另一端与+3.3V电源连接，拨码开关S10的第二管脚经电阻R2连接至+3.3V电源，拨码开关S10的第一管脚同时连接至微处理器电路2，电阻R33的另一端连接至三极管Q3的基极，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极分别与电阻R29的一端和电阻R25的一端连接，电阻R25的另一端连接至+5V电源，电阻R29的另一端连接至三极管Q2的基极，电阻R21的一端与三极管Q2的集电极连接，另一端连接至+5V电源，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极连接至拨码开关S10的第三管脚；拨码开关S10的第四管脚经过电阻R7连接至+5V电源；USB接口P1的第二接口经过电阻R5连接到拨码开关S10的第八管脚和拨码开关S10的第六管脚，拨码开关S10的第七管脚和拨码开关S10的第五管脚连接至USB接口P1的第三接口，USB接口P1的第三接口经过电阻R3连接至微处理器电路2，USB接口P1的第四接口、USB接口P1的第五接口和USB接口P1的第六接口接地，USB接口P1的第一接口连接至+12V电源。手持测试装置通过通信电平转换电路4兼容3.3V和5V的通信电压。

具体地，如图5所示，所述充电电路9包括充电芯片U9，电阻R38，电阻R39，电阻R40，电阻R44，电阻R45，电容C26，电容C29，发光二极管D3和发光二极管D4；所述电阻R38、电阻R40和电容C26的一端与电池8连接，电容C26的另一端接地，电阻R40的另一端连接至充电芯片U9的第三管脚，电阻R38的另一端分别连接至发光二极管D3的阳极和发光二极管D4的阳极，发光二极管D4的阴极连接至充电芯片U9的第一管脚，发光二极管D3连接至充电芯片U9的第五管脚，电阻R44的一端连接至充电芯片U9的第五管脚，另一端连接至+3.3V电源，电阻R45的一端连接至充电芯片U9的第一管脚，另一端连接至+3.3V电源；充电芯片U9的第二管脚接地，电阻R39的一端连接至充电芯片U9的第六管脚，另一端接地，电容C29的一端连接至充电芯片U9的第三管脚，另一端接地，充电芯片U9的第三管脚连接至Vin电压输入端。充电芯片U9采用型号TP4057芯片，也可采用其他同类型芯片。

如图10所示，所述无线通信模块电路5包括无线模块U2、电阻R16和发光二极管D1，无线模块U2的第二管脚经过C30接地，无线模块U2的第一管脚接地，无线模块U2的第十五管脚与电阻R16的一端连接，电阻R16的另一端与发光二极管D1的阳极连接，发光二极管D1的阴极接地；无线模块U2的第二十一管脚和无线模块U2的第二十管脚连接至微处理器电路2。手持测试装置通过无线通信模块电路与低压断路器电子控制器进行通信，读取断路器电子控制器的相关测量参数。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。