串口-以太网协议转换模块和用该模块制成的电能表的利记博彩app
【专利摘要】本实用新型公开了一种串口-以太网协议转换模块，包括控制器、存储器、串口接口、以太网接口和物理接口收发器芯片；以太网通信数据通过以太网接口连接物理接口收发器芯片，物理接口收发器芯片与控制器连接，用于将以太网通信数据传输给控制器；存储器和控制器连接，用于存储控制器的参数和通信参数；控制器将以太网通信数据转换为串口通信数据，通过串口接口对外输出串口通信数据。本实用新型还公开了应用所述串口-以太网协议转换模块进行协议转化的电能表。本实用新型采用创新的电路设计，可靠性高，适用于各类型通信场合，成本低廉；采用本实用新型协议转换模块的电能表，同样适用于各类型通信场合，成本低，通用效果好，可靠性好。
【专利说明】
串口-以太网协议转换模块和用该模块制成的电能表
技术领域
[0001]本实用新型具体涉及一种串口-以太网协议转换模块和用该模块制成的电能表。
【背景技术】
[0002]随着国家经济技术的发展，电能已经成为我国最重要的二次能源之一。电能表是计量电能的计量仪表，电能表在电力系统中扮演着举足轻重的地位。
[0003]目前，DL/T645规约是目前国内电力系统中用于采集电能计量装置的计量数据的标准规约；然而随着国内智能变电站(也称数字化变电站)建设和传统变电站的改造，站内包括电能计量装置在内的二次设备普遍采用IEC61850规约来传输数据，通信接口采用光纤或电以太网。因此，就需要有一种协议转换模块，用于将DL/T645规约转换成为IEC61850规约。
[0004]现有的IEC61850协议转换器或转换模块大都针对变电站内的继保、测控和发电装置设计。采用ARM9或PowerPC架构，集成了大量的电力协议转换功能，不仅造价昂贵，而且其仅适用于设备(需要做协议转换的设备)集中管理的通信场所。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的之一在于提供一种成本低廉、适用于各类型通信场所、通用性好的串口-以太网协议转换模块。
[0006]本实用新型的目的之二在于提供一种应用所述串口-以太网协议转换模块制成的电能表，所述电能表成本低廉，通用语各类型通信场所。
[0007]本实用新型提供的这种串口-以太网协议转换模块，包括控制器、存储器、串口接口和以太网接口，还包括物理接口收发器芯片；以太网通信数据通过以太网接口连接物理接口收发器芯片，物理接口收发器芯片与控制器连接，用于将以太网通信数据传输给控制器;存储器和控制器连接，用于存储控制器的参数和通信参数;控制器将以太网通信数据转换为串口通信数据，通过串口接口对外输出串口通信数据。
[0008]所述的串口-以太网协议转换模块还包括静电保护模块，静电保护模块连接在串口接口与控制器之间，用于保护控制器不受静电损坏。
[0009]所述的串口-以太网协议转换模块还包括隔离模块，隔离模块与物理接口收发器芯片连接，用于对物理接口收发器芯片的传输信号进行隔离。
[0010]所述的控制器的型号为LPC1768。
[0011 ]所述的存储器为铁电存储器。
[0012]所述的存储器包括第一存储器芯片和第二存储器芯片，第一存储器芯片通过I2C总线与控制器连接，第二存储器芯片通过SPI总线与控制器连接，两片存储器芯片相互冗余备用，用于存储系统的配置参数和通信数据。
[0013]所述的串口接口采用标准的针型接口，以便于串口-以太网协议转换模块与外部设备的连接。
[0014]本实用新型还提供了一种电能表，该电能表包括所述的串口-以太网协议转换模块，并利用所述的串口-以太网协议转换模块进行通信协议的转换。
[0015]本实用新型采用物理接口收发器芯片和控制器进行数据的转发和协议的转换，同时采用隔离模块对信号进行隔离，同时针对性的采用标准针型接口实现本实用新型与外部设备的连接，再根据实际使用中容易出现的意外情况设置了静电保护模块，同时还采用了两块存储芯片互为备用的电路设计，因此本实用新型可靠性高，适用于各类型通信场合，成本低廉;采用本实用新型协议转换模块的电能表，同样适用于各类型通信场合，成本低，通用效果好，可靠性好。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的串口-以太网协议转换模块的功能模块图。
[0017]图2为本实用新型的串口-以太网协议转换模块的静电保护模块的电路原理图。
[0018]图3为本实用新型的串口-以太网协议转换模块的静电保护模块的电路原理图。
[0019]图4为本实用新型的铁电存储器与控制器通过I2C总线连接的电路原理图。
[0020]图5为本实用新型的铁电存储器与控制器通过SPI总线连接的电路原理图。
[0021]图6为本实用新型的串口-以太网协议转换模块的物理接口收发器芯片的电路原理图。
【具体实施方式】
[0022]如图1所示为本实用新型的串口-以太网协议转换模块的功能模块图:本实用新型提供的这种串口-以太网协议转换模块，包括串口接口、静电保护模块、控制器、第一存储器芯片、第二存储器芯片、物理接口收发器芯片、隔离模块和以太网接口，以太网接口对外设备提供以太网连接口，外部设备通过以太网发送数据后，通过隔离模块进行电气隔离后输入到物理接口收发器芯片，物理接口收发器芯片，物理接口收发器芯片解析以太网数据后，将数据传送给控制器，控制器接收到物理接口收发器芯片的数据后，将重要数据，如电能表的各类型事件、文件、冻结及结算数据等信息同时存储到两块存储器芯片上，以维护数据的安全性，同时也将通信参数等数据存储到存储器上，进行数据保存;控制器将接收到的以太网数据转换成为满足串口通信协议的数据后，通过静电保护模块输出到串口接口上，串口接口采用标准的插针结构，便于串口-以太网协议转换模块与外部电路或设备的连接。
[0023]如图2和图3所示均为本实用新型的串口-以太网协议转换模块的静电保护模块的电路原理图:本实用新型静电保护模块采用型号为TPD2E001DRLR的静电保护芯片构成;静电保护芯片的I脚与电路+5V电源连接，2脚与4脚短接后连接到电路的地线，芯片的5脚和3脚分别连接相应需要保护的线路的信号即可。
[0024]如图4所示为本实用新型的串口-以太网协议转换模块的存储器的电路原理图:图中上部的存储器芯片(图中标示U7)为铁电存储器芯片，其与控制器通过I2C总线连接:连接时，芯片的I?4号引脚同时与地连接，5号引脚为I2C总线的SDA引脚，6号引脚为I2C总线的SCL引脚，7号引脚为I2C的WP引脚，5号和6号引脚直接与控制器连接，7号引脚通过电阻(图中标示R30)与控制器连接，8脚与+3.3V电源连接，同时芯片的5脚和6脚还分别通过各自的上拉电阻(图中标示R28和R29)与+3.3V电源连接;如图5所示为本实用新型的铁电存储器与控制器通过SPI总线连接的电路原理图:存储器芯片(图中标示U8)同样为铁电存储器芯片，其与控制器通过SPI总线连接:连接时，芯片的I号、2号、3号、5号和6号引脚均通过各自的限流电阻与控制器连接，芯片的4号引脚接地，芯片的7号和8号引脚均连接+3.3V电源。
[0025]如图6所示为本实用新型的串口-以太网协议转换模块的物理接口收发器芯片的电路原理图:物理接口收发器芯片(图中标示U9)通过隔离模块(图中标示Tl)与外部连接，物理接口收发器芯片的14脚、41脚、45脚、46脚、33脚和28脚均空闲，物理接口收发器芯片的I脚、2脚、3脚、13脚、17脚、24脚、30脚、37脚、38脚和39脚直接与地线连接，物理接口收发器芯片的9?12引脚与隔离模块连接，物理接口收发器芯片的42脚通过第一限流电阻与电源+
3.3V连接，43脚通过LED指示灯、第二限流电阻与电源+3.3V连接，物理接口收发器芯片的4脚和5脚与电源+1.8V连接，7脚和8脚与电源+3.3V连接，物理接口收发器芯片的34脚、35脚、36脚、22脚、23脚、27脚、29脚、18脚、19脚和32脚与以太网接口连接并接受以太网数据信号。
【主权项】
1.一种串口-以太网协议转换模块，包括控制器、存储器、串口接口和以太网接口，其特征在于还包括物理接口收发器芯片；以太网通信数据通过以太网接口连接物理接口收发器芯片，物理接口收发器芯片与控制器连接，用于将以太网通信数据传输给控制器;控制器将以太网通信数据转换为串口通信数据，通过串口接口对外输出串口通信数据。2.根据权利要求1所述的串口-以太网协议转换模块，其特征在于还包括静电保护模块，静电保护模块连接在串口接口与控制器之间，用于保护控制器不受静电损坏。3.根据权利要求1所述的串口-以太网协议转换模块，其特征在于还包括隔离模块，隔离模块与物理接口收发器芯片连接，用于对物理接口收发器芯片的传输信号进行隔离。4.根据权利要求1?3之一所述的串口-以太网协议转换模块，其特征在于所述的控制器的型号为LPC1768。5.根据权利要求1?3之一所述的串口-以太网协议转换模块，其特征在于所述的存储器为铁电存储器。6.根据权利要求1?3之一所述的串口-以太网协议转换模块，其特征在于所述的存储器包括第一存储器芯片和第二存储器芯片，第一存储器芯片通过I2C总线与控制器连接，第二存储器芯片通过SPI总线与控制器连接，两片存储器芯片相互冗余备用，用于存储系统的配置参数和通信数据。7.根据权利要求1?3之一所述的串口-以太网协议转换模块，其特征在于所述的串口接口采用标准的针型接口，以便于串口-以太网协议转换模块与外部设备的连接。8.一种电能表，其特征在于该电能表包括权利要求1?7之一所述的串口-以太网协议转换模块，并利用所述的串口-以太网协议转换模块进行通信协议的转换。
【文档编号】H04L29/06GK205453739SQ201521092817
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月25日
【发明人】卢俊, 赵言涛
【申请人】威胜集团有限公司