一种无线智能仪表的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种智能仪表，尤其涉及一种无线智能仪表。
【背景技术】
[0002]过去若干年以来，通信技术快速发展，短距离无线通信技术已经成为通信技术中的一大热点，各种网络终端的出现、工业控制的自动化和家庭的智能化等迫切需要一种具备低成本、低距离、低功耗和组网能力强等优点的无线互连标准。
[0003]随着各种便携式个人通信设备与家用电器设备的增加，人们享受蜂窝移动通信系统带来的便利的同时，对短距离的无线与移动通信又提出了新的需求，使得短距离无线通信异军突起，包括无线局域网(WLAN)、蓝牙(BlueTooth)技术、无线保真(WiFi)、超宽带(UwB)以及Zigbee技术等各种热点技术相继出现，均展现出各自巨大的应用潜力。
[0004]由于智能仪器一开始就显示它强大的生命力，目前已成为仪器仪表发展的一个主导方向，它的不断发展对自动控制、电子技术、国防工程、航天技术与科学试验等将产生极其深远的影响；而面对工业领域复杂的环境要求，单纯具有计量测量的智能仪表已不再是市场的主导和未来的趋势，如何使得无线连接技术能够很好地应用于智能仪表，以更为便捷地符合市场的发展和工业领域环境的要求，是目前的一个发展趋势。
【发明内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是需要提供一种能够实现无线读取数据，并且在通讯终端的情况下不会丢失数据的无线智能仪表。
[0006]对此，本实用新型提供一种无线智能仪表，包括:存储模块、按键模块、采样模块、计量模块、显示模块、MCU、电源模块、无线通讯模块和电平转换电路模块，所述存储模块、按键模块、计量模块、显示模块、电源模块和电平转换电路模块分别与MCU相连接，所述采样模块通过计量模块连接至MCU，所述无线通讯模块通过电平转换电路模块连接至MCU。
[0007]本实用新型的进一步改进在于，还包括时钟模块，所述时钟模块与MCU相连接。
[0008]本实用新型的进一步改进在于，还包括485通讯模块，所述485通讯模块与MCU相连接。
[0009]本实用新型的进一步改进在于，所述无线通讯模块包括无线通讯收发模块U5，所述无线通讯收发模块U5的UART串口的RXl管脚和TXl管脚通过电平转换电路模块连接至MCU0
[0010]本实用新型的进一步改进在于，还包括用于给无线通讯模块提供3.3V电源的LDO电路模块，所述LDO电路模块包括电容C14、电容C16、电阻R8、电阻Rl 1、稳压芯片U34和电容C15，所述稳压芯片U34的Vin管脚与无线通讯收发模块U5的VCC管脚相连接，所述稳压芯片U34的Vin管脚分别连接至电容C14、电容C16和电阻R8，所述电阻R8与电阻Rll串接，所述电容C14、电容C16和电阻Rll分别连接至GVCC，所述稳压芯片U34的Enable管脚连接至电阻R8和电阻Rll的中间，所述稳压芯片U34的Vout管脚通过电容C15接地。
[0011]本实用新型的进一步改进在于，还包括用于给无线通讯模块提供5V电源的DC/DC转换电路，所述DC/DC转换电路包括电容C35、电阻R54、电源管理芯片U3、二极管D3、电容C24、电感L1、电容C34、二极管D5、电阻R55、电阻R56、电阻R57、电容C36和电阻R58，所述电源管理芯片U3的VIN管脚连接至12V的电源，所述电源管理芯片U3的SHDN管脚连接至12V的电源，所述电源管理芯片U3的SHDN管脚通过电容C35连接至GVCC，所述电源管理芯片U3的CB管脚分别连接至二极管D3的阴极和电容C24，所述二极管D3的阳极连接至无线通讯收发模块U5的VCC管脚，所述无线通讯收发模块U5的VCC管脚通过电容C34接地，所述电容C24分别连接至稳压二级管D5的阴极和电感LI，所述稳压二级管D5的阳极接地，所述电感LI连接至无线通讯收发模块U5的VCC管脚，所述电源管理芯片U3的FB管脚连接至电阻R55，所述电阻R55通过电阻R56接地，所述电阻R55连接至电阻R57，所述电阻R57通过电容C36连接至电源管理芯片U3的FB管脚，所述电源管理芯片U3的FB管脚通过电阻R58连接至无线通讯收发模块U5的VCC管脚。
[0012]本实用新型的进一步改进在于，所述无线通讯收发模块U5的睡眠控制端口 SLP、配置控制端口 CFG和复位端口 RST均通过电平转换电路模块连接至MCU。
[0013]本实用新型的进一步改进在于，所述电平转换电路模块包括第一电平转换单元，所述第一电平转换单元包括电阻R9、三极管Q3和电阻R10，所述无线通讯收发模块U5的VCC管脚连接至电阻R9，所述电阻R9连接至三极管Q3的基极，所述三极管Q3的发射极连接至MCU的SLP管脚，所述三极管Q3的集电极通过电阻RlO连接至3.3V的电源上，所述三极管Q3的集电极与无线通讯收发模块U5的睡眠控制端口 SLP相连接。
[0014]本实用新型的进一步改进在于，所述电平转换电路模块包括第二电平转换单元，所述第二电平转换单元包括电阻R12、三极管Q4和电阻R13，所述无线通讯收发模块U5的VCC管脚连接至电阻R12，所述电阻R12连接至三极管Q4的基极，所述三极管Q4的发射极连接至MCU的CFG管脚，所述三极管Q4的集电极通过电阻R13连接至3.3V的电源上，所述三极管Q4的集电极与无线通讯收发模块U5的配置控制端口 CFG相连接。
[0015]本实用新型的进一步改进在于，所述电平转换电路模块包括第三电平转换单元，所述第三电平转换单元包括电阻R16、三极管Q5、电阻R17和电容C18，所述无线通讯收发模块U5的VCC管脚连接至电阻R16，所述电阻R16连接至三极管Q5的基极，所述三极管Q5的发射极连接至MCU的RST管脚，所述三极管Q5的集电极通过电阻R17连接至3.3V的电源上，所述三极管Q5的集电极通过电容C18连接至GVCC，所述三极管Q3的集电极与无线通讯收发模块U5的复位端口 RST相连接。
[0016]与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于:通过采样模块和计量模块，能够集成数字集成电路进而直接准确测量各种电参数，并采用MCU通过输出接口读取数据并显示，实现各种测控功能；通过电平转换电路模块满足无线通讯模块的电平转换需求，实现数据的无线读取；在此基础上，通过存储模块和时钟模块的设置，能够在通讯过程出现异常的情况下，将数据存储至存储模块，当通讯恢复时读取异常时间段内的数据，实现数据回读功能，例如通讯线路断开或上位主机关闭等类似情况下，将异常过程中的数据存储在存储模块中，所述时钟模块通过MCU校准当前时间，所述MCU能够根据当前时间和设置好的时间间隔进行定时的数据冻结，并将冻结的数据及其冻结时间从计量模块和时钟模块存储到存储模块中，进而防止数据丢失，并能够设置定时回读数据以便减少读写次数。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型一种实施例的结构示意图；
[0018]图2是本实用新型一种实施例的无线通讯模块的电路原理图；
[0019]图3是本实用新型一种实施例的LDO电路模块的电路原理图；
[0020]图4是本实用新型一种实施例的DC/DC转换电路的电路原理图；
[0021]图5是本实用新型一种实施例的第一电平转换单元的电路原理图；
[0022]图6是本实用新型一种实施例的第二电平转换单元的电路原理图；
[0023]图7是本实用新型一种实施例的第三电平转换单元的电路原理图；
[0024]图8是本实用新型一种实施例的第四电平转换单元的电路原理图；
[0025]图9是本实用新型一种实施例的第五电平转换单元的电路原理图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图，对本实用新型的较优的实施例作进一步的详细说明。
[0027]实施例1:
[0028]如图1所示，本例提供一种无线智能仪表，包括:存储模块、按键模块、采样模块、计量模块、显示模块、MCU、电源模块、无线通讯模块和电平转换电路模块，所述存储模块、按键模块、计量模块、显示模块、电源模块和电平转换电路模块分别与MCU相连接，所述采样模块通过计量模块连接至MCU，所述无线通讯模块通过电平转换电路模块连接至MCU。
[0029]本例通过采样模块和计量模块，能够集成数字集成电路进而直接准确地测量各种电参数，并采用MCU通过读取并显示电参数数据，实现各种测控功能；通过电平转换电路模块满足无线通讯模块的电平转换需求，实现MCU供电需求与无线通讯模块供电需求之间的电平转换，进而实现数据的无线读取，在此基础上，通过存储模块的设置，能够在通讯过程出现异常的情况下实现数据存储功能，例如通讯线路断开或上位主机关闭等类似情况下，将通讯异常过程中的数据存储在存储模块中，不至于丢失数据，并且可以在通讯恢复后读取发生通讯异常时间段的数据。
[0030]如图1所示，本例还优选包括时钟模块和485通讯模块，所述时钟模块和485通讯模块分别与MCU相连接。
[0031]本例通过存储模块和时钟模块的设置，能够在通讯过程出现异常的情况下实现数据回读功能，例如通讯线路断开或上位主机关闭等类似情况下，将异常过程中的数据存储在存储模块中，所述时钟模块通过MCU校准当前时间，所述MCU能够根据当前时间和设置好的时间间隔进行定时的数据冻结，并将冻结的数据及其冻结时间从计量模块和时钟模块存储到存储模块中，进而防止数据丢失，并能够设置定时回读数据以便减少读写次数。
[0032]本例在实现了无线通讯模块的基础上，还包括485通讯模块，在工业环境恶劣的情况下，比如在无线信号无法穿透或是无线信号不稳定的情况下，可以通过485通讯模块实现有线的数据传输，进而双方面保证数据传输的流畅性和稳定性；同时，增加485通讯模块，也有利于无线智能仪表的测试。
[0033]如图2所示，本例所述无线通讯模块包括无线通讯收发模块U5，所述无线通讯收发模块U5的UART串口的RXl管脚和TXl管脚通过电平转换电路模块连接至MCU。如图5至图7所示，所述无线通讯收发模块U5的睡眠控制端口 SLP、配置控制端口 CFG和复位端口 RST均通过电平转换电路模块连接至MCU，以实现无线收发功能；如图2所示，发光二极管D14、发光二极管D15、发光二极管D16和发光二极管D17均为无线通讯模块的状态指示灯，发光二极管D17为无线通讯模块的供电指示灯，发光