专利名称：一种手持式抄收一体机的制作方法
技术领域：
本实用新型应用在电力行业抄表和收费业务流程中。更具体地说是一种可同时满
足抄表和收费两种要求手持设备。
背景技术：
电力行业目前仍然普遍采用现场抄表和就近设点窗口收费的情况，通过纸质抄表 卡抄录当月用电量；然后再通过人工录入方式将抄表卡信息录入营销系统。这种方式必然 会导致抄表员工作量大，成本高，易产生二次录入差错等一系列问题。 目前使用的抄表机功能单一，只能实现每月一次的抄表任务。在抄表空闲期，抄表 机处于闲置状态，设备利用率低。 在我国广大农村地区，由于客户距离城镇较远，交费很不方便，为了做好客户服 务，供电公司要求供电所必须就近设点收费，而采用联网收费成本较高。
实用新型内容本实用新型是为避免上述现有技术所存在的问题，提供一种手持式抄收一体机， 以32位嵌入式ARM处理器为核心，集成红外和无线抄表功能，实现抄表和脱机收费的双重 功能。 本实用新型解决技术问题采用如下技术方案 本实用新型手持式抄收一体机的结构特点是以32位ARM处理器为核心、集成
NandFlash存储器、NorFlash程序存储器、SDRAM数据存储器、LCD屏控制器、USB接口芯片、
按键扫描模块、红外通信模块和无线发射接收模块；其中 NandFlash存储器，作为用户抄表数据和收费数据存储器； NorFlash存储器，作为操作系统和应用程序存储区； SDRAM存储器，作为运行数据存储器； LCD屏控制器，用于驱动STN接口液晶屏数据信号和提供屏显示需要的偏压和背 光高压； USB接口，用于在一体机与PC之间的数据传输； 按键扫描模块，用于响应用户输入； 红外通信模块，用于对红外电表进行自动抄表； 无线发射模块，与具有相应无线接收模块的无线键盘和无线打印机进行无线信号 交换，实现无线输入和打印功能。 本实用新型手持式抄收一体机的结构特点也在于所述NandFlash存储器、 NorFlash存储器、SDRAM存储器、USB接口芯片与ARM处理器通过32位地址总线和16位数 据总线连接在一起；按键扫描模块通过6个通用10 口输出方波扫描信号、通过4个外部中 断口检测按键触发信号，并向给操作系统发送按键信息；红外通信模块与ARM的通用串口 UART1连接；无线模块和ARM之间的连接方式为同步串行总线SPI ;无线模块工作在开放的2. 4G频段上。 与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在 1、本实用新型以32位嵌入式ARM处理器为核心，集成红外和无线抄表功能，实现 抄表和脱机收费的双重功能。 2、本实用新型避免了抄表员人工抄表工作量大、成本高、易产生二次录入差错的 一系列问题。 3、本实用新型手持机的双重功能使设备利用率得到提高，减少设备投资。 4、本实用新型可极大地方便客户，提高电力企业为用户的服务水平和服务质量。
图1为本实用新型电路原理框图。
图2为本实用新型应用电力行业抄表作业示意图。 图3为本实用新型应用在电力行业收费作业示意图。
以下通过具体实施方式
，并结合附图对本实用新型作进一步说明
具体实施方式参见图l，本实施例作为手持设备，是以32位ARM处理器为核心、集成NandFlash 存储器、NorFlash程序存储器、SDRAM数据存储器、LCD屏控制器、USB接口芯片、按键扫描 模块、红外通信模块和无线发射接收模块。 NandFlash是用户抄表数据和收费数据的主要存储器；NorFlash用做手持机操作 系统和应用程序的存储区；SDRAM是程序运行时数据存储器；LCD屏控制器用于驱动STN接 口液晶屏数据信号和提供屏显示需要的偏压和背光高压；USB接口为一体机提供符合USB 1. 1规范的接口，用于一体机与PC之间数据传输；按键扫描模块用于响应用户输入；红外 通信模块用于对符合部颁DL/T 645-1997标准的红外电表进行自动抄表；无线发射模块与 具有相同模块的无线键盘和无线打印机交换数据，实现无线输入和打印功能。NandFlash、 NorFlash、 SDRAM、 USB接口芯片与ARM处理器通过32位地址总线和16位数据总线连接在 一起；按键扫描模块通过6个通用10 口输出方波扫描信号，通过4个外部中断口检测按键 触发信号，然后经过软件去抖动后给操作系统发送按键消息；红外通信模块则与ARM的通 用串口 (UART) 1连接；无线模块和ARM之间的连接方式为同步串行总线(SPI)。 本实用新型与无线打印机和无线键盘工作在开放的2.4G频段上，数据交换遵循 无线通信协议规范。 具体实施中，如图1所示，ARM处理器S3C44B0X系统时钟采用外接10MHz晶体起 振，再用内部PLL倍频到48MHz。 ARM处理器工作在两种时钟频率下，当用户按键后处理器 工作在全速48MHz频率下，一旦当前按键任务处理完成且未检测到新按键动作，处理器将 工作在1. 5MHz频率下。这种变频工作方式有效的降低了设备的平均功耗，延长了电池使用 时间。 考虑到NorFlash芯片SST39VF1601和SDRAM芯片K4S641632K的数据总线接口是 16位，所以将ARM处理器数据接口配置为16位模式。ARM处理器将寻址区间按每块32M字 节划分为8块。NorFlash片选信号被连接到ARM第0区使能引脚上；SDRAM片选信号与第6区使能引脚相连。这样做这些外扩芯片的片内数据单元就能被ARM寻址，实现数据的直接读写。 USB接口芯片PDIUSBD12的数据接口为8位，且芯片第28管脚(AO)电平高低用于 区分当前8位端口是数据字还是命令字。将ARM处理器2区数据位宽配置为8位，2区使能 引脚与USB芯片片选管脚相连，ARM地址线ADDR1与USB的AO脚相连。这样对ARM寻址空 间0x05000000地址的读写操作既是对USB芯片读写数据字，对地址0x05000002的读写操 作既是对USB芯片命令字的读写。 NANDFlash芯片K9F1208U0B的数据接口为8位，且芯片第17脚(ALE)为地址字 锁存脚；第16脚(CLE)为命令字锁存脚。将ARM处理器1区数据位宽配置为8位，ARM地 址线ADDR1与ALE相连；ADDR2与CLE相连。由于在NANDFlash的一个读写周期内片选信 号必须始终有效，因此用ARM的一个通用10管脚第116脚与NANDFlash的片选信号相连。 1区的使能信号分别与ARM的读信号OE和写信号WE通过两个或门连接到NANDFlash芯片 的读引脚8和写引脚18上。对ARM寻址空间0x03000004读写既是向NANDFlash读写命令 字；对0x03000002读写既是写地址字；对0x03000000读写既是写数据字。 图2所示，使用本实用新型实现抄表功能，抄表员只需要携带一台手持机，在抄表 前事先将本月应抄用户信息下载到手持机中；抄表员到现场可以通过红外方式和人工录入 方式将用电量记录在抄表机内；在抄表周期结束的时候，抄表员将抄表机内数据通过USB 端口和电力营销系统接口程序将本次抄表数据自动导入到营销数据库中。整个过程方便、 快捷、安全。 图3所示，使用本实用新型实现收费功能。收费员在收费作业期开始前将本月应 收数据下载到抄收在手持机内，收费员带到临近收费点窗口收费。为了方便收费员收费操 作和保持手持机的便携性，使用无线键盘和无线打印；收费员可以通过标准尺寸键盘操作 一体机录入收费金额，打印发票。收费作业期结束，收费员通过抄收一体机上的统计功能核 对收款金额，确认无误后通过USB接口和电力营销系统接口程序将本次收费数据自动导入 到营销数据库中。
权利要求一种手持式抄收一体机，其特征是以32位ARM处理器为核心、集成NandFlash存储器、NorFlash程序存储器、SDRAM数据存储器、LCD屏控制器、USB接口芯片、按键扫描模块、红外通信模块和无线发射接收模块；其中NandFlash存储器，作为用户抄表数据和收费数据存储器；NorFlash存储器，作为操作系统和应用程序存储区；SDRAM存储器，作为运行数据存储器；LCD屏控制器，用于驱动STN接口液晶屏数据信号和提供屏显示需要的偏压和背光高压；USB接口，用于在一体机与PC之间的数据传输；按键扫描模块，用于响应用户输入；红外通信模块，用于对红外电表进行自动抄表；无线发射模块，与具有相应无线接收模块的无线键盘和无线打印机进行无线信号交换，实现无线输入和打印功能。
2. 根据权利要求1所述的手持式抄收一体机，其特征是所述NandFlash存储器、 NorFlash存储器、SDRAM存储器、USB接口芯片与ARM处理器通过32位地址总线和16位数 据总线连接在一起；按键扫描模块通过6个通用10 口输出方波扫描信号、通过4个外部中 断口检测按键触发信号，并向给操作系统发送按键信息；红外通信模块与ARM的通用串口 UARTl连接；无线模块和ARM之间的连接方式为同步串行总线SPI ;无线模块工作在开放的 2. 4G频段上。
专利摘要手持式抄收一体机，其特征是以ARM处理器为核心、集成NandFlash、NorFlash、SDRAM、LCD屏控制器、USB接口芯片、按键扫描模块、红外通信模块和无线发射接收模块；其中红外通信模块，用于对红外电表进行自动抄表；无线发射模块与具有相应无线接收模块的无线键盘和无线打印机进行无线信号交换，实现无线输入和打印功能。本实用新型实现了抄表和脱机收费的双重功能。
文档编号G08C17/02GK201438331SQ20092017256
公开日2010年4月14日 申请日期2009年6月15日 优先权日2009年6月15日
发明者余传兵, 刘汉斐, 吕锐, 宋华茂, 张斌, 张礼莉, 李冬森, 李勤, 李葆, 杜荣良, 林杰华, 苏波 申请人:安徽采易电子科技有限责任公司;合肥工业大学;安徽省电力公司六安供电公司