专利名称：一种通信连接设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种通信连接设备，用于通信网络，特别是低压配电网络， 在未知原始通信参数的情况下，使上位设备方便地与该通信连接设备进行通 信连接。
背景技术：
在通信网络，特别是低压配电网络中，通信连接设备主要用在现场设备与 上位机之间进行数据传输。同一个通信网络，要求所有设备(如上位机、通信 连接设备、断路器等)必须具有匹配的通信参数(如地址、波特率、奇偶校验 位等)，方可进行数据传输。当有新的通信连接设备或其他配电网络中的通信 连接设备接入该配电网络中时，通常要调整该通信连接设备的通信参数，使其 与此配电网络的通信参数一致。
现有的解决方法一般采用在通信连接设备面板上的拨码盘或DIP开关， 也有高档的采用显示装置与键盘配合的方法来调整该设备的通信参数，若该设 备的通信参数包括三位地址及波特率，则需要设置四个拨码盘，其中三个用 于设置三位地址，另一个用于设置波特率，若该设备具有更多通信参数，则 需更多个拨码盘进行设置(DIP开关的方式与此雷同)，故通信连接设备体积 难以实现小型化，内部零件及其连接复杂，对于一般不需现场观察通信参数、 仅需在组网时设置通信参数或组网时需成批使用的通信连接设备来说，不但 增加了成本，也降低了设备的可靠性。
目前也有一些通信连接设备缺省了拨码盘、DIP开关、显示及键盘等装置， 实现了设备的小型化，但由于无法设置或指示其原始通信参数，往往将这些 通信参数存储在该设备的存储单元中，而上位设备与之通信前，首先需知道 该设备的通信参数，单个设备可能涉及一系列通信参数，如通信地址、波特
率、奇偶校验等，上位设备通过不断改变通信参数对整个低压配电网络中各 设备逐一扫描直至获知各设备的各个通信参数。对于大批这样的设备，其搜 寻时间过长，可靠性也随之降低。 发明内容
本实用新型的目的是在未知该设备通信参数的情况下，提供一种能快速、 简便、可靠地调整通信参数的通信连接设备。
本实用新型的目的是这样来实现的， 一种通信连接设备，包括存储单元1、
电源单元2、触发单元3、微处理单元4、指示单元5及通信单元6，存储单 元1与微处理单元4连接，微处理单元4与通信单元6连接，触发单元3连 接到微处理单元4，微处理单元4连接到指示单元5，电源单元2提供电源。 本实用新型所述的触发单元3为按钮Sl或DIP开关S2。 本实用新型所述的触发单元3至少保持0.5秒时间的触发状态。 本实用新型所述的指示单元5由电阻R26、R27、发光二极管LED1、LED2 组成，电阻R26的一端与微处理单元4连接，另一端与发光二极管LED1的 阳极连接，电阻R27的一端与微处理单元4连接，另一端与发光二极管LED2 的阳极连接，发光二极管LED1、 LED2的阴极接第一组电源地GND1。
本实用新型所述的微处理单元4由微处理器U3、电阻R7 R9、电容 C11 C13、晶振G1组成，电阻R7的一端与微处理器U3的3脚连接，另一 端与电阻R8的一端、微处理器U3的7脚、19脚连接到第一组电源VCC1， 电阻R8的另一端与微处理器U3的28脚连接，电阻R9的一端与微处理器 U3的2脚连接，另一端与电容Cll的一端、电容C12的一端、电容C13的 一端、微处理器U3的5脚连接到第一组电源地GND1，电容Cll的另一端与 微处理器U3的23脚连接，电容C12的另一端与晶振Gl的一端、微处理器 U3的6脚连接，电容C13的另一端与晶振Gl的另一端、微处理器U3的4 脚连接，微处理器U3的16脚与触发单元3连接，微处理器U3的8脚、9脚 与指示单元5连接，微处理器U3的10脚、11脚、12脚与通信单元6连接。
本实用新型所述的通信单元6由集成电路Ul、 U2、电阻R3 R6组成， RS485通信端口 A与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与电阻R5的一 端、集成电路U2的6脚连接，RS485通信端口B与电阻R4的一端连接，电 阻R4的另一端与电阻R6的一端、集成电路U2的7脚连接，电阻R5的另一 端与集成电路U2的8脚、集成电路Ul的10脚、16脚连接到第二组电源VCC2 ， 电阻R6的另一端与集成电路U2的5脚、集成电路U1的9脚、15脚连接到 第二组电源地GND2，集成电路U2的4脚与集成电路Ul的14脚连接，集成 电路U2的1脚与集成电路Ul的12脚连接，集成电路U2的2脚、3脚与集 成电路U1的13脚连接，集成电路U1的5脚、3脚、4脚与微处理单元4连 接，集成电路Ul的1脚、7脚连接到第一组电源VCC1,集成电路Ul的2 脚、8脚连接到第一组电源地GND1。
本实用新型所述的电源单元2由DC-DC模块Pl、压敏电阻RV1、 二极 管D1、电解电容C1 C4、电容C5、 C6组成，18~36VDC电源V+端与压敏 电阻RV1的一端、二极管Dl的阳极A连接，18 36VDC电源V-端与压敏电 阻RV1的另一端、电解电容C1的负极、DC-DC模块Pl的1脚连接，二极 管Dl的阴极与电解电容Cl的正极、DC-DC模块Pl的2脚连接，DC-DC模 块Pl的6脚与电解电容C2的正极、电容C5的一端连接并输出第一组电源 VCC1, DC-DC模块Pl的8脚与电解电容C3的正极连接，DC-DC模块Pl 的7脚与电解电容C2的负极、C3的负极连接至第一组电源地GND1， DC-DC 模块Pl的10脚与电解电容C4的正极、电容C6的一端连接并输出第二组电 源VCC2， DC-DC模块P1的9脚与电解电容C4的负极、电容C6的另一端 连接至第二组电源地GND2。
本实用新型公开的一种通信连接装置优点在于只需要一个触发按钮或 者DIP开关，就可以使通信设备进入默认通信连接方式，从而使得上位设备 获知并修改下位设备的通信参数，并通过再次触发按钮或者DIP开关，使网 络按修改后的通信参数进行通信连接，从而使得在未知通信参数情况下，整
个通信连接过程具有快速、简便、可靠的优点。
图l为本实用新型的原理框图。
图2为本实用新型的触发单元3的一种实施方式及指示单元5的电路原理图。
图3为本实用新型的触发单元3的另一实施方式及指示单元5的电路原理图。
图4为本实用新型的微处理单元4及存储单元1的电路原理图。 图5为本实用新型的通信单元6的电路原理图。 图6为本实用新型的电源单元2的电路原理图。 图7为本实用新型的通信连接方法流程图。
具体实施方式
在图1中，给出了本实用新型的原理框图，其中存储单元1与微处理单元 4连接，微处理单元4与通信单元6连接，触发单元3连接到微处理单元4, 微处理单元4连接到指示单元5，电源单元2提供电源，微处理单元4内部包 括软件。存储单元1用于存储该通信连接设备与上位设备通信的原始通信参 数及上位设备对该通信连接设备更改的通信参数；触发单元3用于发出触发 信号；微处理单元4通过其内置的软件实现对触发信号的采集、指示单元5 的显示、存储单元1的读写以及通过通信单元6与上位设备进行通信；指示 单元5显示该通信连接设备的不同状态；通信单元6作为微处理单元4与上 位设备的通信通道。
在图2中，给出了本实用新型的触发单元3的一种实施方式及指示单元5 的电路原理图，按钮S1的一端与微处理单元4连接，另一端接第一组电源地 GND1。其中按钮S1构成触发单元3，当按钮至少保持0.5秒时间的触发状态 时，即为有效触发信号，从而区别于非操作人员意外触碰按钮或DIP开关发 出的信号。电阻R26的一端(RedPower)与微处理单元4中的微处理器U3
的8脚连接，另一端与发光二极管LED1的阳极连接，电阻27的一端 (LedComm)与微处理器U的9脚连接，另一端与发光二极管LED2的阳极 连接。发光二极管LED1、 LED2经过限流电阻R26、 R27构成指示单元5， 将微处理器U3送来的信号显示出来。
在图3中，给出了本实用新型的触发单元3的另一种实施方式及指示单元 5的电路原理图，其中DIP开关S2构成触发单元3，当DIP开关S2至少保 持0，5秒时间的触发状态时，即为有效触发信号。
在图4中，给出了本实用新型的微处理单元4及存储单元1的电路原理图， 其中微处理器U3 (型号为R5F21134FP的单片机)内置有可擦写上十万次的 数据闪存(data flash),可用作存储单元1。电阻R7作为微处理器U3的复位 端3脚的上拉电阻，上电后由U3的内部复位电路复位，电阻R8作为微处理 器U3的工作方式端(MODF)28脚的上拉电阻，电阻R9作为微处理器U3的 下拉接地端(CNVss)2脚的下拉电阻，电容Cll接微处理器U3的23脚用作内 部电源的滤波电容；晶振G1、电容C12、 C13组成振荡电路，提供微处理器 U3的工作频率；微处理器U3的16脚(Init)接触发单元3，用于采集触发信 号；微处理器U3的10脚(RxD0)、 11脚(TxD0)、 12脚(TxDir)分别接 通信单元6中的集成电路Ul的5、 3、 4脚，用于收发通信数据；微处理器 U3的8脚(LedPower)、 9脚(LedComm)接指示单元5,分别控制显示简 便通信连接状态和通信状态；微处理器U3的数字电源(Vcc)7脚、模拟电源 (AVcc)19脚均接第一组电源VCCl;微处理器U3的数字地(Vss) 5脚、模拟 地(AVss) 21脚接第一组电源地GND1。
在图5中，给出了给出了本实用新型的通信单元6的电路原理图，其中集 成电路U2 (型号为SN75LBC184)为优选采用的RS485通信芯片。前级经集 成电路U1 (具有3路磁隔离的芯片，型号为ADUM1301ARW)接至微处理 单元4，即集成电路U1的5脚(RxD0)、 3脚(TxD0)、 4脚(TxDir)与微 处理单元4连接，完成通信数据的收、发及收发方向控制。集成电路U2的6、
7脚分别通过限流电阻R3、 R4接至RS485通信网络。电阻R5、 R6分别作为 集成电路U2的6、 7脚的上拉、下拉电阻。
在图6中，给出了本实用新型的电源单元2的电路原理图，其中DC-DC 模块电源P1 (型号为WRD240505S-1W)用作直流电压变换，其具有18V 36V DC宽范围输入，压敏电阻RV1接输入的两端，起过压保护作用，后经 二极管D1单向输入，再经电解电容C1滤波后，送入模块P1，模块输出二路 相互隔离的第一组电源VCC1、第二组电源VCC2,其中第一组电源VCC1 供微处理单元4、触发单元3、指示单元5、通信单元6隔离前级工作，第二 组电源VCC2供通信单元6隔离后级工作，电容C2 C6为输出电源滤波电容。
在图7中，给出了本实用新型的通信连接方法流程图，按钮Sl被按下超 过(K5秒后，即触发单元3发出了触发信号，微处理器U3采集到触发单元3 发出的触发信号后，将通信连接设备的所有通信参数置为默认通信参数，使 通信连接设备进入一个已知的且暂时的状态，称为默认通信连接状态，指示 灯LED1由常亮变为闪烁，此时通信连接设备经通信单元中的集成电路U1、 U2与上位设备以默认通信参数进行通信(若上位设备读取该通信终端设备存 储器内的通信参数，即可获知该设备原始通信参数，该原始参数可能为此终 端设备在前一次低压配电网络中进行数据传输时与配电网络一致的通信参 数)，上位设备对该设备进行写通信参数，将新的通信参数(为与该设备即将 接入的低压配电网络一致的通信参数)存入微处理器U3内部的存储单元。待 按钮S1被再次按下超过0，5秒后，通信连接设备退出默认通信连接状态，指 示灯LED1恢复常亮，使用更改后的通信参数(该通信连接设备接入的低压 配电网的通信参数)与上位设备通信，完成整个调整通信参数的过程。整个 通信连接过程中，上位设备与该通信连接设备有数据交换时，指示灯LED2 闪烁进行指示。
本实用新型的通信连接设备的通信连接方法实现了在通信连接设备面板 上只需设置一个触发装置，区别于现有技术的在设备面板上对应多个通信参
数设置多个拨码盘或DIP开关，简化了通信连接设备的内部零件及其连接， 实现了设备的小型化，随之降低了成本，提髙了设备的可靠性；本实用新型 的通信连接设备充分利用了该类设备不需现场观察、且其通信参数仅需在组 网时设置的特点，无需预知其原通信参数，只要触发该设备即可进入默认通 信连接状态，所述默认通信连接中，上位设备无需不断改变自身的通信参数 对配电网络中的各个设备逐一扫描，逐个获知该通信连接设备的各个通信参 数，即可对该设备进行通信参数的读取、设置。因此，在整个通信网络中， 即使使用了多个未知原通信参数的通信连接设备，即使每个通信连接设备的 通信参数有多个，也可与上位机进行通信，使其快速、方便的获得这些设备 的通信参数，并且对其通信参数进行调整，使其与整个低压配电网络的通信 参数一致。再次触发触发单元3后，设备即退出与上位设备以默认通信参数 进行通信的状态，自动进入工作状态，即通信连接设备采用重新设置的通信 参数与上位设备及整个配电网络中的其他设备进行进行数据传输，而无需重 新给设备接线，因此实现方法简洁明了，可靠性高。
本实用新型虽然无需手动重新进行其与上位设备及低压配电网络的硬件 连接、设备重新上电或设备内部端子重新接线，仅通过再次触发触发单元3， 即可退出默认通信状态而进入以预期的通信参数与上位设备进行数据传输的 工作状态，但是在需要时，当操作者期望时，仍然可以手动对设备重新上电 或重新硬件连接退出默认通信状态，进入工作状态。
本实施例优选了内部具有存储单元的微处理器U3，但是本实用新型并不 排除选用本身不自带存储单元1的微处理器，或者当选用的微处理器本身存 储单元不够大时，外置存储单元l。
权利要求1、一种通信连接设备，其特征在于包括存储单元(1)、电源单元(2)、触发单元(3)、微处理单元(4)、指示单元(5)及通信单元(6)，存储单元(1)与微处理单元(4)连接，微处理单元(4)与通信单元(6)连接，触发单元(3)连接到微处理单元(4)，微处理单元(4)连接到指示单元(5)，电源单元(2)提供电源。
2、 根据权利要求1所述的一种通信连接设备，其特征在于所述的触发单 元(3)为按钮Sl或DIP开关S2。
3、 根据权利要求1所述的一种通信连接设备，其特征在于所述的指示单 元(5)由电阻R26、 R27、发光二极管LED1、 LED2组成，电阻R26的一 端与微处理单元(4)连接，另一端与发光二极管LED1的阳极连接，电阻 R27的一端与微处理单元(4)连接，另一端与发光二极管LED2的阳极连接， 发光二极管LED1、 LED2的阴极接第一组电源地GND1。
4、 根据权利要求1所述的一种通信连接设备，其特征在于所述的微处理 单元(4)由微处理器U3、电阻R7 R9、电容C11 C13、晶振Gl组成，电阻 R7的一端与微处理器U3的3脚连接，另一端与电阻R8的一端、微处理器 U3的7脚、19脚连接到第一组电源VCC1，电阻R8的另一端与微处理器U3 的28脚连接，电阻R9的一端与微处理器U3的2脚连接，另一端与电容Cll 的一端、电容C12的一端、电容C13的一端、微处理器U3的5脚连接到第 一组电源地GND1,电容Cll的另一端与微处理器U3的23脚连接，电容C12 的另一端与晶振Gl的一端、微处理器U3的6脚连接，电容C13的另一端与 晶振Gl的另一端、微处理器U3的4脚连接，微处理器U3的16脚与触发单 元(3)连接，微处理器U3的8脚、9脚与指示单元(5)连接，微处理器U3的10 脚、11脚、12脚与通信单元(6)连接。
5、 根据权利要求1所述的一种通信连接设备，其特征在于所述的通信单 元(6)由集成电路U1、 U2、电阻R3 R6组成，RS485通信端口 A与电阻R3 的一端连接，电阻R3的另一端与电阻R5的一端、集成电路U2的6脚连接， RS485通信端口 B与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与电阻R6的一 端、集成电路U2的7脚连接，电阻R5的另一端与集成电路U2的8脚、集 成电路Ul的10脚、16脚连接到第二组电源VCC2，电阻R6的另一端与集 成电路U2的5脚、集成电路U1的9脚、15脚连接到第二组电源地GND2， 集成电路U2的4脚与集成电路Ul的14脚连接，集成电路U2的1脚与集成 电路Ul的12脚连接,集成电路U2的2脚、3脚与集成电路Ul的13脚连接， 集成电路U1的5脚、3脚、4脚与微处理单元4连接，集成电路U1的1脚、 7脚连接到第一组电源VCC1，集成电路Ul的2脚、8脚连接到第一组电源 地GND1。
6、根据权利要求1所述的一种通信连接设备，其特征在于所述的电源单 元(2)由DC-DC模块Pl、压敏电阻RV1、 二极管D1、电解电容C1《4、电 容C5、 C6组成，18 36VDC电源V+端与压敏电阻RV1的一端、二极管Dl 的阳极A连接，18~36VDC电源V-端与压敏电阻RV1的另一端、电解电容 Cl的负极、DC-DC模块Pl的1脚连接，二极管Dl的阴极与电解电容Cl 的正极、DC-DC模块Pl的2脚连接，DC-DC模块Pl的6脚与电解电容C2 的正极、电容C5的一端连接并输出第一组电源VCC1， DC-DC模块Pl的8 脚与电解电容C3的正极连接，DC-DC模块Pl的7脚与电解电容C2的负极、 C3的负极连接至第一组电源地GND1, DC-DC模块Pl的10脚与电解电容 C4的正极、电容C6的一端连接并输出第二组电源VCC2， DC-DC模块Pl 的9脚与电解电容C4的负极、电容C6的另一端连接至第二组电源地GND2。
专利摘要一种通信连接设备，用于通信网络，特别是低压配电网络，在未知原始通信参数的情况下，使上位设备方便地与该通信连接设备进行通信连接。包括存储单元、电源单元、触发单元、微处理单元、指示单元及通信单元，存储单元与微处理单元连接，微处理单元与通信单元连接，触发单元连接到微处理单元，微处理单元连接到指示单元，电源单元提供电源。优点只需要一个触发按钮或者DIP开关，就可以使通信设备进入默认通信连接方式，从而使得上位设备获知并修改下位设备的通信参数，并通过再次触发按钮或者DIP开关，使网络按修改后的通信参数进行通信连接，从而使得在未知通信参数情况下，整个通信连接过程具有快速、简便、可靠的优点。
文档编号H04M19/00GK201008163SQ200620170960
公开日2008年1月16日 申请日期2006年12月13日 优先权日2006年12月13日
发明者潘振克, 峰 王, 管瑞良, 黄正忠 申请人:常熟开关制造有限公司(原常熟开关厂)