无线升级电路及其制成的智能仪表的制作方法

本实用新型具体涉及一种无线升级电路及其制成的智能仪表。

背景技术：

随着经济技术的发展和人们生活水平的提高，无线通信技术已经广泛应用于各行各业，给人们的生产和生活带来了无尽的便利。

智能仪表可以用于计量、显示、监测等各行各业，并且都发挥着不可替代的重要作用。因此，智能仪表的可靠性要求就非常高。智能仪表的硬件部分，其在设计时一般均考虑的较为周全，且兼顾未来的扩展应用，因此智能仪表的硬件部分一般均不需要进行升级。但是，智能仪表的软件部分，其由于开发过程的相对不稳定性，以及软件算法的更新换代，软件可靠性要求的提升及功能提升等方面的需要，智能仪表的软件算法一般均需要定时或不定时的进行更新，从而保证智能仪表的可靠性和功能性。

目前，对于智能仪表等的软件升级过程，一般均由工作人员到现场，对智能仪表进行拆解，并将拆解部分带回企业进行软件升级，并将升级后的模块带回现场重新进行安装和调试，从而完成智能仪表的软件升级过程。但是，明显的，现有的升级过程，不仅费时费力，而且成本极高，极大的阻碍了智能仪表的快速升级。

技术实现要素：

本实用新型的目的之一在于提供一种能够实现软件快速升级，而且可靠性高、成本低廉的无线升级电路。

本实用新型的目的之二在于提供一种包括了所述无线升级电路的智能仪表。

本实用新型提供的这种无线升级电路，包括接收端和发送端；接收端与待升级设备的控制器模块连接，发送端与接收端通过无线通信连接，发送端将目标数据通过无线通信的方式发送给接收端，接收端将接收到的目标数据上传待升级设备的控制器模块，从而完成待升级设备的无线升级；所述接收端包括接收端无线通信模块和接收端无线天线，接收端无线天线与接收端无线通信模块连接，接收端无线通信模块还与待升级设备的控制器模块连接；所述发送端包括发送端控制器模块、发送端电源模块、发送端无线通信模块和发送端无线天线，发送端控制器模块、发送端无线通信模块和发送端无线天线依次串联，发送端电源模块给奥数发送端供电。

所述的无线升级电路还包括到位检测模块和触发模块；触发模块设置在发送端，用于在发送端和接收端接近时发出触发信号；到位检测模块设置在接收端并与待升级设备的控制器模块连接，用于在发送端和接收端接近时检测触发信号并将检测结果上传待升级设备的控制器模块。

所述的触发模块为磁铁，且所述的到位检测模块为磁检测模块。

接收端和发送端之间的无线通信为RF射频通信。

所述的接收端无线通信模块包括接收端电源控制电路、接收端天线阻抗匹配电路、接收端通信芯片电路、接收端接收电路和接收端发送电路；接收端电源控制电路的输入端连接待升级设备的控制器模块，接收端电源控制电路的输出端连接接收端通信芯片电路的电源端；接收端通信芯片电路的信号发送端通过接收端发送电路连接接收端天线阻抗匹配电路，接收端通信芯片电路的信号接收端通过接收端接收电路连接接收端天线阻抗匹配电路，接收端天线阻抗匹配电路连接接收端无线天线。

所述的接收端通信芯片电路为由型号为MFRC52202HN1的射频芯片构成的通信芯片电路。

所述的发送端控制器模块为由型号为MSP430F6736IPN的单片机芯片构成的控制器模块。

所述的发送端无线通信模块为由型号为NT3H1101的射频芯片构成的无线通信模块。

本实用新型还公开了一种智能仪表，该智能仪表包括了所述的无线升级电路。

本实用新型提供的这种无线升级电路，通过采用在待升级设备上加装接收端，并采用发送端进行升级数据的发送，从而避免了在现场拆装待升级设备并带回厂家进行升级并再次安装的工作，因此本实用新型能够实现软件快速升级，而且可靠性高、成本低廉。

附图说明

图1为本实用新型的功能模块图。

图2为本实用新型的接收端的电路原理示意图。

图3为本实用新型的发送端的发送端无线通信模块的电路原理示意图。

图4为本实用新型的发送端的发送端控制器模块的电路原理示意图。

具体实施方式

如图1所示为本实用新型的功能模块图：本实用新型提供的这种无线升级电路，包括接收端和发送端；接收端与待升级设备的控制器模块连接，发送端与接收端通过无线通信连接，发送端将目标数据通过无线通信的方式发送给接收端，接收端将接收到的目标数据上传待升级设备的控制器模块，从而完成待升级设备的无线升级；所述接收端包括接收端无线通信模块和接收端无线天线，接收端无线天线与接收端无线通信模块连接，接收端无线通信模块还与待升级设备的控制器模块连接；所述发送端包括发送端控制器模块、发送端电源模块、发送端无线通信模块和发送端无线天线，发送端控制器模块、发送端无线通信模块和发送端无线天线依次串联，发送端电源模块给奥数发送端供电；此外，触发模块设置在发送端，用于在发送端和接收端接近时发出触发信号；到位检测模块设置在接收端并与待升级设备的控制器模块连接，用于在发送端和接收端接近时检测触发信号并将检测结果上传待升级设备的控制器模块。

其中，接收端无线通信模块包括接收端电源控制电路、接收端天线阻抗匹配电路、接收端通信芯片电路、接收端接收电路和接收端发送电路；接收端电源控制电路的输入端连接待升级设备的控制器模块，接收端电源控制电路的输出端连接接收端通信芯片电路的电源端；接收端通信芯片电路的信号发送端通过接收端发送电路连接接收端天线阻抗匹配电路，接收端通信芯片电路的信号接收端通过接收端接收电路连接接收端天线阻抗匹配电路，接收端天线阻抗匹配电路连接接收端无线天线。

如图2所示为本实用新型的接收端的电路原理示意图：

接收端电源控制电路为图中的左上的虚线框内的电路部分，包括电源控制限流电阻R36、电源控制开关管上拉电阻R35和电源控制开关管V14；其中，RF_POWER信号由待升级设备的控制器模块发出，该信号通过电阻R36连接到开关管V14的控制端，V14的控制端还通过上拉电阻R35连接电源信号V3P4，同时开关管V14的活动端一端连接电源信号V3P4，活动端的另一端输出最终的供电信号给接收端通信芯片电路供电。当RF_POWER信号为低电平时，开关管导通，此时电源信号V3P4直接输出供电信号给接收端通信芯片电路供电，而当RF_POWER信号为高电平时，此时开关管V14截止，此时接收端通信芯片电路无供电信号，芯片不工作，从而减少功耗；而当控制器出现异常使得信号RF_POWER没有信号电平时，此时RF_POWER信号通过上拉电阻R35连接电源而被拉高，此时开关管V14不导通，接收端通信芯片电路依然无电源供应。

接收端通信芯片电路为由型号为MFRC52202HN1的射频芯片(图中标示D5)构成的通信芯片电路；其中，芯片的1脚直接接地，2脚和3脚连接供电信号，4脚和5脚接地，33和34脚接地，芯片的11和13引脚为信号发送引脚(图中标示TX1和TX2)，其连接接收端发送电路；芯片的16和17引脚为信号接收引脚，其直接连接接收端接收电路；芯片的21和22脚为晶振信号引脚，其直接连接晶振电路(图中标示C29、C31和XL2)。

接收端接收电路为图中的中间部分的虚线框内的电路部分，包括两个RC滤波电路，其中电阻R40和电容C32组成第一RC滤波电路，电阻R41和电容C33构成第二RC滤波电路；射频芯片的16脚通过电容C32接地，同时也通过电阻R40连接射频芯片的17脚，同时射频芯片的17脚还通过串接的电阻R41和电容C33连接收端天线阻抗匹配电路。

接收端发送电路为图中的下部分的左边虚线框内的电路部分，包括两个LC滤波电路，其中电感L1和电容C35构成第一LC滤波电路，电感L2和电容C38构成第二LC滤波电路；射频芯片的11脚通过电感L1后，一路信号通过电容C35接地，另一路信号则连接接收端天线阻抗匹配电路；同样的，射频芯片的13脚通过电感L2后，一路信号通过电容C38接地，另一路信号则连接接收端天线阻抗匹配电路。

接收端天线阻抗匹配电路为图中的下部分的中间虚线框内的电路部分，包括阻抗匹配电容C34、C41、C36、C37、C39、C40以及阻抗匹配电路R44和R45；其中，电容C34连接通过电感L1的TX1信号，电容C41连接通过电感L2的TX2信号；接收信号则直接连接电阻R44，同时电容C36和C37并接后，一端连接电阻R44，另一端连接地；同样的，电容C39和C40并接后，一端连接电阻R45，另一端接地。

图中的右上部分的虚线框内的电路部分为到位检测模块：在该电路图中，到位检测模块采用的是磁检测模块，型号为TMR1302T；同时，对应的触发模块则为磁铁即可；磁铁布置在发送端上，当发送端靠近接收端时，此时接收端上的磁场信号由于发送端的磁铁靠近产生变化，从而芯片TMR1302T将产生一路开关量信号GET_CARD并输入到待升级设备的控制器模块。

图中的下部分的右边虚线框内的电路部分为天线部分。

如图3所示为本实用新型的发送端的发送端无线通信模块的电路原理示意图：发送端无线通信模块为由型号为NT3H1101的射频芯片构成的无线通信模块，芯片的1脚连接天线，同时也通过电容C27进行滤波；芯片的2脚接地，芯片的3脚和5脚为通信引脚，直接连接发送端控制器模块的通信引脚，同时芯片的3脚通过上拉电阻R22连接电源信号进行上拉，芯片的5交通通过电阻R19进行上拉，芯片的6脚为电源信号引脚，其直接连接电源信号V3P4，同时也通过滤波电容C29接地滤波。

如图4所示为本实用新型的发送端的发送端控制器模块的电路原理示意图：发送端控制器模块为由型号为MSP430F6736IPN的单片机芯片构成的控制器模块；芯片的21脚和22脚连接晶振信号(图中标示OSC1和OSC2)，芯片的12脚和13脚为通信引脚，其直接连接发送端无线通信模块。

本申请提供的这种无线升级电路，可用于其他任何需要进行系统软件升级的电子设备，包括各类型的计量仪表(比如电能表、水表、燃气表、热量表等)、电能管理终端、配电终端、电能质量监控设备、电网自动化终端、采集终端、集中器、数据采集器、计量仪表、手抄器、故障指示器等。