专利名称：热分摊器电路模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电路模块，尤其涉及用在热分摊器上的电路模块。
背景技术：
热分摊器是热力公司在热力管道中常用的一种装置，用来实现对热量的控制。为了保证热量分配数据的安全，已有的热分摊器大都使用了专用的ESAM安全芯片对热分配器内的数据进行加密传输，并通过多种工业总线将表内的数据传输给外部机器。但已有的热分摊器在电路设计上均未充分考虑到现场维护的需要，维修人员在热分配器现场时，如果需要对表内的数据进行读取或向分配器表具内输入新的管理代码指令等，也需要通过远程的上位机或管理系统才能操作，增加了维护和保养的复杂性。
实用新型内容针对现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种热分摊器电路模块，与已有的热分摊器相比，该电路模块额外增加了外部存储控制和接口，能够实现USB设备、TF卡、SD卡的读取，并且能够通过无线方式传输数据，扩展了热分摊器内的数据的传输方式，便于现场维护和控制。为实现上述目的，本实用新型是通过下述技术方案实现的:热分摊器电路模块，包括主芯片电路，主芯片电路上连接有电源接口电路、RS-232接口转换电路、指示灯电路、MBUS器件电路、内置存储电路、按键电路、串口接口电路、MAX485转串口电路、ESAM电路、ESAM时钟产生电路、引脚接口电路、在线编程接口电路、无线通讯芯片电路，其中主芯片电路上还连接有外接存储电路，所述外接存储电路包括USB电源控制电路和USB接口电路、SD卡电源控制电路与TF卡接口电路、SD卡接口电路。在上述电路模块中，主芯片电路用于控制整个电路的工作，电源接口电路用于取电为电路提供电力，RS-232接口转换电路用于实现TTL与RS232串口的电平转换，指示灯电路用于显示热分摊器的运行状态，内置存储电路用于存储热分摊器内部数据或指令、按键电路用于相应操作人员的按键动作，串口接口电路用于提供直接为特定设备提供串口数据传输功能，ESAM电路用于对温控器表内数据的加密和解密以保证数据安全，ESAM时钟产生电路用于为ESAM电路的ESAM芯片产生时钟信号，MBUS器件电路能够将热分摊器内数据经由MBUS总线实现长距离传输，在线编程接口电路用于上位机对主芯片电路上运行的代码进行修改、重写或删除，引脚接口用于向热分摊器内插入智能卡时完成数据读取，MAX485转串口电路将TTL转为485串口用于做485总线通信，无线通讯芯片电路用于将表内的数据以无线方式发送出去或接收外部传送的指令，其中的USB电源控制电路用于控制外接USB设备的供电，USB接口电路用于接入USB设备，TF卡接口电路、SD卡接口电路分别用于接入TF卡、SD卡，SD卡电源控制电路用于控制TF卡、SD卡电源供应(TF、SD在电气层参数是一致的，可以共用)。其中，所述电源接口电路连接到外部12V直流电源，电源接口电路上设有整流桥、保险丝、稳压芯片将电压稳在5.0V，给工作电压为5V的外接存储电路提供稳定的工作电压；并连接有稳压器得到3.3V电压，为主芯片电路提供安全工作电压。通过上述结构，采用整流桥可以让电源接口不用区分正负极，增加保险丝，保护设备器件不被烧坏。其中，所述RS-232接口转换电路为四路并连，可以提供四路RS-232总线数据传输。其中，所述指示灯电路为多路并连，每路指示灯可以用于显示热分摊器内部通部件的工作状态，例如电源开关、阀门开关等。其中，所述内置存储电路包括两路SPI接口的FLASH存储芯片，采用SPI接口数据按位传输，高位在前，低位在后，为全双工通信，数据传输速度快，可以存储大量的指令和数据。其中，所述按键电路采用多路RC电路并连，通过对地接一个电容，使电路中的交流成份由电容入地，工作更稳定；通过接入电阻，起到阻尼作用，避免引起振荡，可以有效防止按键抖动。其中，所述串口接口电路包括并连的USART串口电路和LCM串口电路，用于直接为USART模块、LCM模块提供数据传输支持。对本领域技术人员而言，USART, LCM是已知的，USART是一个全双工通用同步/异步串行收发模块，该接口是一个高度灵活的串行通信设备；LCM为单片机液晶显示串口，只用来传输显示ASCII字符及8个用户可自定义字符。其中，所述ESAM电路设有三极管，用于控制对ESAM芯片的供电。其中，所述无线通讯芯片电路采用RF102模块，用于实现数据的无线收发。其中，所述在线编程接口电路采用JTAG 口，JTAG为标准工业接口，可以实现对芯片内数据的读写。
图1为本实用新型热分摊器电路模块结构示意图；图2a_2s为电路模块所用电路元件电路图。
具体实施方式
参考图1，本实用新型的热分摊器电路模块，包括主芯片电路，主芯片电路上连接有电源接口电路、RS-232接口转换电路、指示灯电路、MBUS器件电路、内置存储电路、按键电路、串口接口电路、MAX485转串口电路、ESAM电路、ESAM时钟产生电路、引脚接口电路、在线编程接口电路、无线通讯芯片电路，其中主芯片电路上还连接有USB电源控制电路和USB接口电路、SD卡电源控制电路与TF卡接口电路、SD卡接口电路。参考图2a，电源接口电路使用12V直流电源接入，采用整流桥可以让电源接口不用区分正负极，增加保险丝，保护设备器件不被烧坏。再采用LT1117稳压芯片将电压稳在
5.0V，给外围设备工作电压为5V的器件提供稳定的工作电压。再经过MD5333稳压器得到
3.3V，为单片机主芯片提供安全工作电压。(在附图2a中MD5333的5v端接到LT1117的5v输出端，连接线一般做在电路板内，图中未示出)。参考图2b，为两并行的USB控制电路，其中场效应管SI2301用来保护电路，防止出现高压烧坏USB外接设备，PNP三极管作USB开关，三极管8050用来控制电路的通断。参考图2c，USB接口电路，为AB型5P miniusb插座，用于接入miniusb设备(采用其他类型的插座，如microusb、通用usb原理一样,此处仅为举例)。参考图2d，RS_232接口转换电路，由四路并联的MAX3232电平转换芯片电路组成，实现TTL-RS232转换。参考图2e，内置存储电路，由两路SPI接口的存储芯片组成，分别为AT45DB161D存储芯片、S25FL128存储芯片。参考图2f，指示灯电路由六路LED并联组成，不同的LED代表热分摊器不同部件的工作状态。参考图2g，MBUS器件电路，用于将热分配器与MBUS工业标准总线连接，实现数据的对外传输。参考图2h，按键电路为三组案件S1、S2、S3，采用串联RC电路(电容C13与电阻R36、电容C14与电阻R34、电容C15与电阻R35)可以防止按键抖动。参考图2i，串口接口电路为多组，图示为两组LCM串口，用来接外接的LCM显示模块，USART3串口用来接USART串行设备。参考图2j，TF卡接口电路，用于插入TF卡，并对TF卡进行读写操作。参考图2k，MAX485转串口电路采用MAX485芯片将单片机TTL转为485串口，做485总线通信。参考图21，ESAM电路，可以为ESAM芯片U2提供两种不同电压值的电源，并可以用三极管QlO来控制ESAM芯片U2电源的开关。参考图2m，ESAM时钟产生电路，通过U33 (任何时钟晶振芯片均可，此处仅为代号)为ESAM时钟ECLK提供稳定的工作频率。参考图2n，SD卡接口电路，用于接入符合SD卡标准的SD卡、MMC卡，并对其进行读写。参考图20，SD卡电源控制电路，通过场效应管SI2301实现对SD、TF的电源控制。参考图2p，引脚接口电路，用来和插入到热分摊器内的智能卡实现针脚连接(其中所用电阻均为10K)，以读写其数据。参考图2q，在线编程接口电路采用JTAG 口实现对内置存储芯片数据的擦写，用于上位机对主芯片电路上的程序进行修改或重写。参考图2r，无线通讯芯片电路，采用RF102模块，RF102无线双向传输模块整合了高性能无线收发电路的功能，以特小体积实现高速数据传输的功能。参考图2s，主芯片电路，采用STM32F107VCT6单片机，控制整个电路的工作，该处理器具有良好的运算能力，能耗低，易于开发。
权利要求1.热分摊器电路模块，其特征在于包括主芯片电路，主芯片电路上连接有电源接口电路、RS-232接口转换电路、指示灯电路、MBUS器件电路、内置存储电路、按键电路、串口接口电路、MAX485转串口电路、ESAM电路、ESAM时钟产生电路、引脚接口电路、在线编程接口电路、无线通讯芯片电路，其中主芯片电路上还连接有外接存储电路，所述外接存储电路包括USB电源控制电路和USB接口电路、SD卡电源控制电路与TF卡接口电路、SD卡接口电路。
2.根据权利要求1所述的热分摊器电路模块，其特征在于所述电源接口电路连接到外部12V直流电源，电源接口电路上设有整流桥、保险丝、稳压芯片将电压稳在5.0V，给工作电压为5V的外接存储电路提供稳定的工作电压；并连接有稳压器得到3.3V电压，为主芯片电路提供安全工作电压。
3.根据权利要求1所述的热分摊器电路模块，其特征在于所述RS-232接口转换电路为四路并连。
4.根据权利要求1所述的热分摊器电路模块，其特征在于所述指示灯电路为多路并连。
5.根据权利要求1所述的热分摊器电路模块，其特征在于所述内置存储电路包括两路SPT接口的FLASH存储芯片。
6.根据权利要求1所述的热分摊器电路模块，其特征在于所述按键电路采用多路RC电路并连。
7.根据权利要求1所述的热分摊器电路模块，其特征在于所述串口接口电路包括并连的USART串口电路和LCM串口电路。
8.根据权利要求1所述的热分摊器电路模块，其特征在于所述ESAM电路设有三极管，用于控制对ESAM芯片的供电。
9.根据权利要求1所述的热分摊器电路模块，其特征在于所述无线通讯芯片电路采用RF102模块。
10.根据权利要求1所述的热分摊器电路模块，其特征在于所述在线编程接口电路采用 JTAG 口。
专利摘要本实用新型公开了一种热分摊器电路模块，包括主芯片电路，该主芯片电路为单片机，主芯片电路上连接有电源接口电路、RS-232接口转换电路、指示灯电路、MBUS器件电路、内置存储电路、按键电路、串口接口电路、MAX485转串口电路、ESAM电路、ESAM时钟产生电路、引脚接口电路、在线编程接口电路、无线通讯芯片电路，其中主芯片电路上还连接有外接存储电路，所述外接存储电路包括USB电源控制电路和USB接口电路、SD卡电源控制电路与TF卡接口电路、SD卡接口电路。本实用新型的热分摊器电路模块实现了电路模块的无线通讯管理和对外部存储元件的支持。
文档编号H03K19/0175GK203014771SQ20132000780
公开日2013年6月19日 申请日期2013年1月8日 优先权日2013年1月8日
发明者王文进, 常海利 申请人:天津卓和信仪器仪表有限公司