专利名称：兼容两种时钟的单相电能表的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电能计量领域，尤其涉及一种兼容两种时钟的单相电能表。
背景技术：
目前市场上暂无自动适应RX-8025和RX-8025T时钟芯片的电能表方案。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型提供一种兼容两种时钟的单相电能表。本实用新型是这样实现的，一种兼容两种时钟的单相电能表，包括第一时钟芯片，第二时钟芯片，用于读取所述第一时钟芯片和所述第二时钟芯片的内部地址单元的读写操作模块，用于将所述读写操作模块读出的时钟数据与设定的阈值进行比较的判断比较模块，以及用于根据比较结果判断是哪一种时钟的控制模块。更进一步地，所述控制模块为型号为R5F2L38A的单片机。更进一步地，所述第一时钟芯片为型号为RX-8025的时钟芯片。更进一步地，所述第二时钟芯片为型号为RX-8025T的时钟芯片。本实用新型提供的兼容两种时钟的单相电能表可自动识别采用的是RX-8025时钟芯片还是RX-8025T时钟芯片，有利于根据需要来灵活更改器件；降低硬件开发成本，便于管理和维护。
图I是本实用新型提供的兼容两种时钟的单相电能表的模块结构示意图；图2是本实用新型提供的单相电能表中时钟芯片RX-8025和时钟芯片RX-8025T的电路原理图；图3A是本实用新型提供的时钟芯片RX-8025的实时时钟时序图；图3B是本实用新型提供的时钟芯片RX-8025T的实时时钟时序图；图4是本实用新型提供的兼容两种时钟的单相电能表的装配结构图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。图I示出了本实用新型提供的兼容两种时钟的单相电能表的模块结构；为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分；详述如下。—种兼容两种时钟的单相电能表包括第一时钟芯片I、第二时钟芯片2、读写操作模块3、判断比较模块4和控制模块5 ;读写操作模块3用于读取第一时钟芯片I和第二时钟芯片2的内部地址单元；判断比较模块4用于将读写操作模块3读出的时钟数据与设定的阈值进行比较；控制模块5根据比较结果判断是哪一种时钟。在本实用新型中，第一时钟芯片I可以采用型号为RX-8025的时钟芯片。第二时钟芯片2可以采用型号为RX-8025T的时钟芯片。RX-8025是EPSON公司生产的一种I2C总线接口方式的实时计时芯片，它内置高精度可调整的32. 768kHz水晶振子，具有6种中断发生功能、2个系统闹钟功能、振动停止检测功能、电源电压监视功能和时钟精度调整功能。而RX8025T是带温补电路的实时计时芯片，可以使计时更准确，内置32. 768KHZ晶体，精度达到5PPM。上述兼容两种时钟的单相电能表对RX-8025和RX-8025T这两种时钟芯片实现自动识别，提高产品兼容性，可以根据实际需要灵活选择相应的器件方案。如果将两款时钟芯片分开处理，则需开发两套硬件和软件，对管理造成不便；现在将其合成在一起，无论对硬件还是软件，维护都方便很多。在本实用新型中，控制模块可以采用型号为R5F2L38A的单片机。基于瑞萨R5F2L38A系列单片机的单相电能表通过对RX-8025或RX-8025T时钟芯片内部地址单元 (0x07)进行读写数据，根据相应的时序写入相关数据，然后将其读出进行比对，从而识别出采用的是RX-8025还是RX-8025T时钟芯片。图2示出了时钟芯片RX-8025和时钟芯片RX-8025T的电路原理；具体地对于RX-8025T时钟芯片，硬件电路不需要R58电阻(连接在TEST与VCU之间);对于RX-8025时钟芯片，硬件电路需要R58电阻。单片机与时钟芯片之间是通过SCL和SDA管脚来进行通讯，配置好相关寄存器参数，时钟芯片最后通过FOUT管脚输出32768Hz的时钟。时钟芯片与CPU的接口是由SCL(时钟)和SDA(数据)2个信号线构成，按I2C总线接口方式进行数据的读取和写入因SCL，SDA在VDD侧都无保护二极管可通过对电路印刷板施加下拉电阻的负荷实现与电源电压不同的主机(host)的数据接口。SCL的最大计时器频率为400kHz (VDD>=1. 7V时)，与I2C总线高速模式相对应。I2C-BUS指由SDA(数据线)和SCL(计时器线)构成的两线式双向通信，通过组合这两个信号进行通信的开始/停止/数据传送/应答等发送接收信号。非通信时SCL，SDA都保持High状态。通信的开始和结束通过SCL处于High状态,且上升或下降SDA,来进行控制。数据的传送及发送信号时的SDA线上的数据变更在SCL线LOW的区间进行，接收信号侧SCL线在HIGH的区间读取数据。任何情况都在SCL线的每一计时器脉冲以Ibit逐步进行。I2C-BUS器件没有通常逻辑器件所具有的芯片选择引脚。代之以对器件分配从地址。当接收器件地址与选择的从地址一致时开始通信。在本实用新型中，时钟芯片RX-8025的实时时钟时序如图3A所示；时钟芯片RX-8025T的实时时钟时序如图3B所示；主要体现在数据的传送和数据的确认应答两个方面数据的传送(发送信号);数据的传送在START condition发生后，以8bit/Byte单位进行。START condition和STOP condition之间无传送数据的Byte数限制。(但通信时间必须在0.5秒以内。且禁止向Address Dh (Reserved Register)访问。)写入/读取均发挥地址自动增量功能。Address OFh后向Address OOh转移。传送器(发送信号侧)的SDA线上的数据变更在SCL线Low的区间进行。用接收器(接收信号侧)，在SCL线处High的区间读取数据。SCL处于High状态时，变化30々，则作为START，Re-START condition或STOPcondition进行处理。数据的确认应答(应答信号);进行数据的传送时，接收器每接收8bit的数据信号，则生成确认应答=应答信号(Low应答)。无从接收器的应答时，表示没有正确进行其通信。(但由主器件控制不生成意图性应答的情况除外)。数据传送的SCL的第8个bit的计时器脉冲下降到Low状态后，传送器立刻释放SDA，且接收器将SDA设为Low状态(=应答)。为了更进一步的说明本实用新型提供的兼容两种时钟的单相电能表，现结合图I详述其工作原理如下电表上电后，单片机初始化相应的I/O 口 ；先假设电表采用的是RX-8025时钟芯片，然后用写RX-8025的时序对该芯片地址为0x07单元进行写数据操作(比如写入00H)，之后立刻将其读出，如果读出的数据与写入的数据一致则表示该芯片为RX-8025时钟芯片。若在进行第二步操作的时候，读出的数据与实际写入的数据不一致，则采用写RX-8025T的时序对该芯片地址为0x07单元进行写数据操作(比如写入00H)，之后将其读出，如果读出的数据与写入的数据一致，则表示该芯片采用RX-8025T时钟芯片。如果仍然无法正确读出数据，则返回错误，无法正确识别。电表液晶会显示Err-08，提醒用户当前时钟芯片故障。本实用新型提供的兼容两种时钟的单相电能表的装配结构如图4所示，其中， 液晶、LED灯、计量及CPU控制单元、数据存储单元、电源供电单元、继电器及其控制电路、RS485和红外通信电路、电池、按键、外壳等；计量单元、单片机控制单元、数据存储单元、液晶显示单元、通信电路和继电器控制电路集成在一块电源模块PCB板上，电源供电单元单独使用了一块PCB，通过导线与主模块PCB进行连接。两个PCB板均装在一套塑料电表壳里，用螺钉固定。液晶显示模块位于电表的上半部分，该模块集成了 CPU控制单元、时钟芯片处理单元和数据存储等单元，紧靠着液晶下方的是LED灯和红外通讯器件，右下方是RS485通信电路和按键。电源板背面有一个3. 6V的锂电池，以便停电之后给单片机供电，左下方为计量单元。上盖铅封10，上盖11，液晶窗12，透明翻盖13，端盖铅封14，端盖15，编程按键16，轮显按键17，透明翻盖铅封18。本实用新型提供的兼容两种时钟的单相电能表可自动识别采用的是RX-8025时钟芯片还是RX-8025T时钟芯片，有利于根据需要来灵活更改器件；降低硬件开发成本，便于管理和维护。采用液晶显示技术，能直观显示各项参数，实现了良好的人机界面。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种兼容两种时钟的单相电能表，其特征在于，包括 第一时钟芯片，第二时钟芯片， 用于读取所述第一时钟芯片和所述第二时钟芯片的内部地址单元的读写操作模块， 用于将所述读写操作模块读出的时钟数据与设定的阈值进行比较的判断比较模块，以及 用于根据比较结果判断是哪一种时钟的控制模块。
2.如权利要求I所述的兼容两种时钟的单相电能表，其特征在于，所述控制模块为型号为R5F2L38A的单片机。
3.如权利要求I所述的兼容两种时钟的单相电能表，其特征在于，所述第一时钟芯片为型号为RX-8025的时钟芯片。
4.如权利要求I所述的兼容两种时钟的单相电能表，其特征在于，所述第二时钟芯片为型号为RX-8025T的时钟芯片。
专利摘要本实用新型适用于电能计量领域，提供了一种兼容两种时钟的单相电能表；包括第一时钟芯片，第二时钟芯片，用于读取第一时钟芯片和第二时钟芯片的内部地址单元的读写操作模块，用于将读写操作模块读出的时钟数据与设定的阈值进行比较的判断比较模块，以及用于根据比较结果判断是哪一种时钟的控制模块。本实用新型提供的兼容两种时钟的单相电能表可自动识别采用的是RX-8025时钟芯片还是RX-8025T时钟芯片，有利于根据需要来灵活更改器件；降低硬件开发成本，便于管理和维护。
文档编号G01R22/10GK202600049SQ20122015734
公开日2012年12月12日 申请日期2012年4月13日 优先权日2012年4月13日
发明者向小华, 李万宏 申请人:深圳市航天泰瑞捷电子有限公司