一种新型微功率无线通信模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及低压电力用户集中抄表本地通信领域，尤其涉及一种微功率无线通信模块。
【背景技术】
[0002]低压电力用户集中抄表由集中器通过本地通信信道抄读用户电能表。集中器和电能表采用模块化设计，集中器上的本地通信模块和电能表上的本地通信模块共同完成本地通信的功能，实现本地通信的路由和组网。现有的低压电力用户集中抄表的本地通信信道有电力线载波和微功率FSK通信模式。
[0003]当采用电力线载波通信模式时，在通信过程中会与居民用电设备之间存在互相干扰，也就是说在实际应用过程中，因为存在干扰用户用电设备正常工作的情况，即由于居民用电设备的干扰，会存在抄表通信死角，从而就会影响抄表成功率。若采用微功率FSK通信模式，微功率无线通信设备会受国家无线电委会对发射功率的限制，故微功率无线通信模块的接收灵敏度就成为影响通信距离的主要因数，目前采用FSK等调试方式的微功率无线通信模块的接收灵敏度都小于_120dBm，也存在抄表成功率低的问题。
【实用新型内容】
[0004]针对现有技术的不足，本实用新型的目的旨在于提供一种通信距离长、抗干扰性能好，且能够有效提高抄表成功率的新型微功率无线通信模块。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0006]一种新型微功率无线通信模块，包括射频模块、微控制模块以及供电模块；所述射频模块与微控制模块相连，其中所述微控制模块用于控制射频模块的工作状态，所述射频模块用于收发射频信号；所述供电模块为射频模块以及微控制模块供电；所述微控制模块还设有一个通信接口，所述通信接口用于连接外部设备；所述射频模块包括第一芯片、第二芯片以及第一外围电路，所述第一芯片通过第一外围电路与第二芯片相连，所述第一芯片的型号为SX1278，所述第二芯片为射频开关芯片；所述微控制模块包括第三芯片以及与所述第三芯片相连的第二外围电路，所述第三芯片的型号为LPC1765。
[0007]优选的，所述第二芯片的型号为PE4295。
[0008]优选的，所述供电模块包括第四芯片、第五芯片、电容C26、电容C27、电容C28、电容C29、电容C30以及电容C31 ;所述电容C26的一端以及电容C27的一端均与第四芯片的输入端相连，所述电容C26的另一端以及电容C27的另一端均接地，所述第四芯片的输入端还与外部电源相连；所述第四芯片的接地端接地；所述电容C28的一端以及电容C29的一端均与所述第四芯片的输出端相连；所述电容C28的另一端与电容C29的另一端接地；所述第四芯片的输出端还与第五芯片的输入端相连；所述第五芯片的接地端接地；所述第五芯片的输出端与射频模块以及微控制模块相连，所述第五芯片的输出端还通过电容C30接地，所述电容C30与电容C31并联。
[0009]优选的，所述第四芯片的型号为78M05。
[0010]优选的，所述第五芯片的型号为AMCl 117-3.3。
[0011]本实用新型的有益效果如下:该无线通信模块的通信距离长、抗干扰性能好。可解决低压电力用户集中抄表的抄表成功率问题，有效提高低压电力用户集中抄表的抄表成功率
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的新型微功率无线通信模块的较佳实施方式的模块图。
[0013]图2为本实用新型的射频模块的电路图。
[0014]图2a为图2中A区域的放大图。
[0015]图2b为图2中B区域的放大图。
[0016]图3为本实用新型的微控制模块的电路图。
[0017]图4为本实用新型的供电模块的电路图。
【具体实施方式】
[0018]下面将结合附图以及【具体实施方式】，对本实用新型做进一步描述:
[0019]请参见图1至图4，本实用新型涉及一种新型微功率无线通信模块，其较佳实施方式包括射频模块、微控制模块以及供电模块；射频模块与微控制模块相连，其中微控制模块用于控制射频模块的工作状态，射频模块用于收发射频信号；供电模块为射频模块以及微控制模块供电；微控制模块还设有一个通信接口，通信接口用于连接外部设备；射频模块包括第一芯片UU第二芯片U2以及第一外围电路，第一芯片通过第一外围电路与第二芯片相连，第一芯片Ul的型号为SX1278，第二芯片U2为射频开关芯片，其中第二芯片U2的型号为PE4295 ;微控制模块包括第三芯片U3以及与第三芯片相连的第二外围电路，第三芯片U3 的型号为 LPC1765，特别是 LPC1765FBD100。
[0020]其中射频模块可实现微功率无线通信的射频信号调制、扩频处理以及射频信号收发等功能。型号为SX1278的第一芯片Ul采用的扩频调制解调器，能够接收比现存的基于FSK调制的系统更长的距离范围的射频信号。扩频调制解调器调制的每个扩频因子正交，也就是多个射频信号可以占用相同的信道而不互相干扰，提高了抗干扰能力。
[0021]微控制模块用于控制射频模块的工作状态，即进行射频信号的收发。当型号为SX1278的第一芯片Ul接收到微控制模块的控制信号时，则对接收到的将要发送的射频信号进行扩频调制，扩频调制采用直接序列扩频(DS)，扩频因子在6到12范围内可设置，扩频调制后的射频信号再通过射频调制后输出。当射频模块接收到射频信号时，先对其进行射频解调、扩频解调，然后再将处理后的射频信号传送到微控制模块。采用扩频通信技术，其最低接收灵敏度可达_146dBm，在数据传输速率满足低压电力用户集中抄表要求的情况下，接收灵敏度可达_139dBm。故本发明极大的提高了低压电力用户集中抄表的本地通信距离，可以解决抄表成功率低的问题。
[0022]微控制模块还设有一个通信接口，当应用在低压电力用户集中抄表上时，该通信接口为双排直列插针接口，能够与具有相应接口的集中器以及电能表配合，以实现集中器与电能表的本地通信功能。
[0023]如图2、图2a、图2b以及图3所示，第一芯片Ul与第三芯片U3的工作电压均为3.3V。微控制模块通过第三芯片U3的引脚M_RXH和弓I脚M_TXH控制射频模块的收发状态。第二芯片U2的引脚RFl以及引脚RF2分别对应地通过不同的外围电路与第一芯片的引脚RFI_LF以及引脚PA_BOOST相连。另外，晶体振荡器Yl为微控制模块提供系统振荡源，电阻R3和电容C28则组成系统复位电路。
[0024]如图4所示，供电模块包括第四芯片U4、第五芯片U5、电容C26、电容C27、电容C28、电容C29、电容C30以及电容C31 ;电容C26的一端以及电容C27的一端均与第四芯片U4的输入端I相连，电容C26的另一端以及电容C27的另一端均接地，第四芯片U4的输入端I还与外部电源相连；第四芯片U4的接地端2接地；电容C28的一端以及电容C29的一端均与第四芯片U4的输出端3相连；电容C28的另一端与电容C29的另一端接地；第四芯片U4的输出端3还与第五芯片U5的输入端I相连；第五芯片U5的接地端2接地；第五芯片U5的输出端3与射频模块以及微控制模块相连，第五芯片U5的输出端3还通过电容C30接地，电容C30与电容C31并联。其中，第四芯片U4的型号为78M05。第五芯片U5的型号为 AMCl117-3.3o
[0025]具体的，第四芯片U4的输入端I的输入电压为12V，第四芯片U4的输出端3输出的电压值为5V，5V的电压经过第五芯片U5后，由第五芯片的输出端3输出3.3V电压供射频模块以及微控制模块工作。
[0026]对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。
【主权项】
1.一种新型微功率无线通信模块，其特征在于:包括射频模块、微控制模块以及供电模块；所述射频模块与微控制模块相连，其中所述微控制模块用于控制射频模块的工作状态，所述射频模块用于收发射频信号；所述供电模块为射频模块以及微控制模块供电；所述微控制模块还设有一个通信接口，所述通信接口用于连接外部设备；所述射频模块包括第一芯片、第二芯片以及第一外围电路，所述第一芯片通过第一外围电路与第二芯片相连，所述第一芯片的型号为SX1278，所述第二芯片为射频开关芯片；所述微控制模块包括第三芯片以及与所述第三芯片相连的第二外围电路，所述第三芯片的型号为LPC1765。
2.如权利要求1所述的新型微功率无线通信模块，其特征在于:所述第二芯片的型号为 PE4295。
3.如权利要求1所述的新型微功率无线通信模块，其特征在于:所述供电模块包括第四芯片、第五芯片、电容C26、电容C27、电容C28、电容C29、电容C30以及电容C31 ;所述电容C26的一端以及电容C27的一端均与第四芯片的输入端相连，所述电容C26的另一端以及电容C27的另一端均接地，所述第四芯片的输入端还与外部电源相连；所述第四芯片的接地端接地；所述电容C28的一端以及电容C29的一端均与所述第四芯片的输出端相连；所述电容C28的另一端与电容C29的另一端接地；所述第四芯片的输出端还与第五芯片的输入端相连；所述第五芯片的接地端接地；所述第五芯片的输出端与射频模块以及微控制模块相连，所述第五芯片的输出端还通过电容C30接地，所述电容C30与电容C31并联。
4.如权利要求3所述的新型微功率无线通信模块，其特征在于:所述第四芯片的型号为 78M05。
5.如权利要求3所述的新型微功率无线通信模块，其特征在于:所述第五芯片的型号为 AMCl117-3.3ο
【专利摘要】本实用新型涉及一种新型微功率无线通信模块，包括射频模块、微控制模块以及供电模块；射频模块与微控制模块相连，其中微控制模块用于控制射频模块的工作状态，射频模块用于收发射频信号；供电模块为射频模块以及微控制模块供电；微控制模块还设有一个通信接口，通信接口用于连接外部设备；射频模块包括第一芯片、第二芯片以及第一外围电路，第一芯片通过第一外围电路与第二芯片相连，第一芯片的型号为SX1278，第二芯片为射频开关芯片；微控制模块包括第三芯片以及与第三芯片相连的第二外围电路，第三芯片的型号为LPC1765FBD100。本实用新型的通信距离长、抗干扰性能好，且能够有效提高抄表成功率。
【IPC分类】G08C17-02
【公开号】CN204516023
【申请号】CN201520217375
【发明人】陈小勇
【申请人】广州昀亿智能科技发展有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年4月10日