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    • 专利摘要:
    本申请实施例提供一种数据转换器，包括：电源模块、通信模块、电平切换电路、485通信模块、存储电路、SIM卡电路、控制器；所述电源模块和所述控制器以及通信模块连接，所述电源模块用于为所述控制器和所述通信模块供电；所述控制器连接485通信模块，所述485通信模块用于从智能仪表获取测量数据并将所述测量数据进行转换；所述通信模块通过所述电平切换电路和所述控制器连接；所述存储电路和所述控制器连接，所述存储电路用于存储所述控制器的配置信息；所述SIM卡电路和所述通信模块连接，所述通信模块用于接入移动通信运营商网络，所述SIM卡电路用于读取SIM卡的信息。解决现有问题中智能仪表数据无法上传到云服务器的技术问题。
    公开号:CN214337086U
    申请号:CN202120346644.1U
    申请日:2021-02-05
    公开日:2021-10-01
    发明作者:刘鹏程；李宇凡；陈永盛；邓育文；冯成斌
    申请人:Guangdong Baxtrand Technology Co ltd；
    IPC主号:H01R31-06
    专利说明:
    [n0001] 本申请涉及数据传输技术领域，具体而言，涉及一种数据转换器。
    [n0002] 随着国家经济技术的发展和人们生活水平的提高，电、水、气和热都已经成为了人们日常生产和生活中不可替代和或缺的能源。计量仪表作为计量能源的关键仪表，其性能的重要性不言而喻。
    [n0003] 现有技术中，都是采用手动记表的方式对计量仪表的数据进行收集，浪费了大量的人力成本，并且不利于对数据的管理。
    [n0004] 本申请实施例提供了一种数据转换器，能将智能数据转换器的数据上传到云端，对智能仪表的数据进行有序的管理，节省人力成本，并且不易出现遗漏错误。
    [n0005] 所述数据转换器包括：电源模块、通信模块、电平切换电路、485通信模块、存储电路、SIM卡电路、控制器；
    [n0006] 所述控制器连接485通信模块，所述485通信模块用于从智能仪表获取测量数据并将所述测量数据进行转换；
    [n0007] 所述电源模块和所述控制器以及通信模块连接，所述电源模块用于为所述控制器和所述通信模块供电；
    [n0008] 所述通信模块通过所述电平切换电路和所述控制器连接；
    [n0009] 所述存储电路和所述控制器连接，所述存储电路用于存储所述控制器的配置信息；
    [n0010] 所述SIM卡电路和所述通信模块连接，所述通信模块用于接入移动通信运营商网络，所述SIM卡电路用于读取SIM卡的信息。
    [n0011] 在上述实现过程中，485通信模块和智能仪表连接，485通信模块将智能仪表的数据传送到控制器，智能仪表的数据接口通常采用的是485协议，而控制器的数据接口通常采用的是232协议，485通信模块将可以将智能仪表的数据格式从232协议转换到485协议，电源模块连接外部电源，可以为控制器和通信模块供电，通信模块的接口的电平与控制器接口的电平不相同，因此通过电平切换电路将控制器的电平接口进行转换，通信模块和SIM卡电路连接，SIM卡电路读取SIM的信息并且传送到通信模块，通信模块用于接入移动通信运营商的网络，将来自控制器的通过移动运营商的网络传送到外部。存储电路用于存储控制器的配置信息，在所述数据转换器重启的时候使控制器根据配置信息进行重新配置。基于上述实施方式，可以将智能仪表的数据传送到外部，如云服务器等，便于对智能仪表数据的管理。
    [n0012] 进一步地，在一种可能的实施方式中，所述数据转换器还包括与所述控制器连接的无线通信模块。
    [n0013] 在上述实现过程中，控制器接收智能仪表的数据，在对所述数据进行处理之后通过无线通信模块将处理后的所述数据传送到云服务器，云服务器将接收到的数据进行存储，便于后续的分析。基于上述实施方式，可以增加数据转换器的传输能力。
    [n0014] 进一步地，在一种可能的实施方式中，所述电所述电源模块包括所述电源降压电路、电源接口电路；
    [n0015] 所述电源接口电路的输入端连接直流电源，所述电源接口电路的输出端连接所述电源降压电路的输入端；
    [n0016] 所述电源降压电路的输出端连接所述通信模块。
    [n0017] 在上述实现过程中，所述电源接口电路连接直流电源，电源接口电路中含有电源接口，所述电源接口电路的输出端连接电源降压电路的输入端，对直流电源的电压进行转换，电源降压电路的输出端连接通信模块，电源降压电路使转换后的电压能够满足满足通信模块的工作电压要求。基于上述实现方式，能保证通信模块的稳定工作。
    [n0018] 进一步地，在一种可能的实施方式中，所述电源模块还包括电压调节电路；
    [n0019] 所述电压调节电路的输入端连接所述电源降压电路的输出端，所述电压调节电路的输出端连接所述控制器。
    [n0020] 在上述实现过程中，电压调节电路的输入端连接电源降压电路的输出端，电源降压电路的输出端连接控制器，电源降压电路的输出端输出的电压并不符合控制器的工作电压，因此电压调节电路对电源降压电路输出的电压进一步进行调节，使电源降压电路输出的电压符合控制器的工作电压。基于上述实现方式，能有效地保证控制器的工作效率。
    [n0021] 进一步地，在一种可能的实施方式中，所述数据转换器还包括复位电路，所述复位电路和所述控制器连接，用于对所述控制器进行复位。
    [n0022] 在上述实现过程中，所述数据转换器中含有与控制器连接的复位电路，复位的主要功能是把特殊功能共轭能寄存器的数据刷新为默认数据，控制器中的芯片在运算过程中由于干扰等外接原因造成寄存器中数据混乱不能使其正常执行程序时均需要复位。复位电路在控制器上电瞬间对控制器中的芯片进行复位。基于上述实施方式，能够提高数据转换器的工作稳定能力。
    [n0023] 进一步地，在一种可能的实施方式中，所述数据转换器还包括复位电路和恢复出厂电路，用于对所述控制器进行复原，所述复位电路连接所述通信模块，所述恢复出厂电路连接所述控制器。
    [n0024] 在上述实现过程中，所述复位电路在所述通信模块发生异常时将所述通信模块的电路复位，所述恢复出厂电路用于在所述控制器发生异常时使所述控制器发生异常时恢复使所述控制器恢复初始设置。基于上述实施方式，能够提高所述数据转换器的稳定性，提高工作能力。
    [n0025] 进一步地，在一种可能的实施方式中，所述数据转换器还包括指示灯电路，所述指示灯电路连接所述通信模块，用于所述通信模块的工作状态。
    [n0026] 在上述实现过程中，所述指示灯电路根据通信模块的工作状态发出不同的闪烁组合。基于上述实施方式，能够方便工作人员知晓所述数据转换器的工作状态。
    [n0027] 进一步地，在一种可能的实施方式中，所述数据转换器还包括第一滤波电路，所述第一滤波电路两端分别连接接地端和所述降压电路的输出端。
    [n0028] 在上述实现过程中，降压电路输出的电流当中存在一定的噪声，会影响通信模块以及控制器的工作效率，经过第一滤波电路后输出的电流噪声减小，能够为通信模块和控制器提供稳定的工作电流。
    [n0029] 进一步地，在一种可能的实施方式中，所述数据转换器还包括第二滤波电路，所述第二滤波电路两端分别连接接地端和所述电压调节电路的输出端。
    [n0030] 在上述实现过程中，电压调节电路输出的电压具有一定的电流噪声，控制器对工作电流的要求较高，电压调节电路的输出电流经由第二滤波电路之后电流噪声降低。基于上述实施方式，能有效保证控制器的工作稳定性。
    [n0031] 进一步地，在一种可能的实施方式中，所述数据转换器还包括恢复出厂电路，所述恢复出厂电路和所述通信模块连接。
    [n0032] 在上述实现过程中，所述恢复出厂电路用于恢复通信模块中电路中寄存器的存储内容。基于上述实施方式，能有效提高通信模块的通信能力。
    [n0033] 进一步地，在一种可能的实施方式中，所述存储电路包括AT4C02芯片。
    [n0034] 在上述实现过程中，能够将芯片优势转换为电路优势，从而使得电路使用该芯片时具有更好的存储能力。
    [n0035] 为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
    [n0036] 图1为本申请实施例提供的数据转换器装置的示意图；
    [n0037] 图2为本申请实施例提供的通信模块的电路示意图；
    [n0038] 图3为本申请实施例提供的485通信模块的电路示意图；
    [n0039] 图4为本申请实施例提供的电平切换电路的示意图；
    [n0040] 图5为本申请实施例提供的电源接口电路的示意图；
    [n0041] 图6为本申请实施例提供的电源降压电路的示意图；
    [n0042] 图7为本申请实施例提供的控制器的电路的示意图；
    [n0043] 图8为本申请实施例提供的复位电路和恢复出厂电路的示意图；
    [n0044] 图9为本申请实施例提供的指示灯电路示意图；
    [n0045] 图10为本申请实施例提供的第一滤波电路和第二滤波电路的示意图；
    [n0046] 图11为本申请实施例提供的存储电路的示意图。
    [n0047] 图标：1-电源模块；2-通信模块；3-电平切换电路；4-485通信模块；5-存储电路；6-SIM卡电路；7-控制器；8-无线通信模块。
    [n0048] 下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
    [n0049] 应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
    [n0050] 现有技术中，都是采用手动记表的方式对计量仪表的数据进行收集，浪费了大量的人力成本，并且不利于对数据的管理。
    [n0051] 为了解决上述问题，参见图1，本申请提供了一种数据转换器，数据转换器包括电源模块1、通信模块2、电平切换电路3、485通信模块4、存储电路5、SIM卡电路6、控制器7；
    [n0052] 控制器7连接485通信模块4，485通信模块4用于从智能仪表获取测量数据并将测量数据进行转换；使数据格式符合控制器7的数据格式标准。
    [n0053] 电源模块1和控制器7以及通信模块2连接，电源模块1用于为控制器7和通信模块2供电；
    [n0054] 通信模块2通过电平切换电路3和控制器7连接；
    [n0055] 存储电路5和控制器7连接，存储电路5用于存储控制器7的配置信息；
    [n0056] SIM卡电路6和通信模块2连接，通信模块2用于接入移动通信运营商网络，SIM卡电路6用于读取SIM卡的信息。
    [n0057] 上述实施例中，485通信模块4和智能仪表连接，485通信模块4将智能仪表的数据传送到控制器7，智能仪表的数据接口通常采用的是485协议，而控制器7的数据接口通常采用的是232协议，485通信模块4将可以将智能仪表的数据格式从485协议转换到232协议，电源模块1连接外部电源，可以为控制器7和通信模块2供电，通信模块2的接口的电平与控制器7接口的电平不相同，因此通过电平切换电路3将控制器7的电平接口进行转换，通信模块2和SIM卡电路6连接，SIM卡电路6读取SIM的信息并且传送到通信模块2，通信模块2用于接入移动通信运营商的网络，将来自控制器7的通过移动运营商的网络传送到外部。存储电路5用于存储控制器7的配置信息，在数据转换器重启的时候使控制器7根据配置信息进行重新配置。基于上述实施方式，可以将智能仪表的数据传送到外部，如云服务器等，便于对智能仪表数据的管理。
    [n0058] 在一种可能的实施方式中，数据转换器还包括与控制器7连接的无线通信模块8。
    [n0059] 上述实施例中，控制器7接收智能仪表的数据，在对数据进行处理之后通过无线通信模块8将处理后的数据传送到云服务器，云服务器将接收到的数据进行存储，便于后续的分析。基于上述实施方式，可以增加数据转换器的传输能力。
    [n0060] 示例性地，图2为本申请提供的无线通信模块8的电路示意图。
    [n0061] 在一种可能的实施方式中，所述电所述电源模块1包括所述电源降压电路、电源接口电路；
    [n0062] 所述电源接口电路的输入端连接直流电源，所述电源接口电路的输出端连接所述电源降压电路的输入端；
    [n0063] 所述电源降压电路的输出端连接所述通信模块2。
    [n0064] 所述电源接口电路连接直流电源，电源接口电路中含有电源接口，所述电源接口电路的输出端连接电源降压电路的输入端，对直流电源的电压进行转换，电源降压电路的输出端连接通信模块2，电源降压电路使转换后的电压能够满足满足通信模块2的工作电压要求。基于上述实现方式，能保证通信模块2的稳定工作。
    [n0065] 示例性的，参见图3、图4，图3为本申请提供的485模块的电路示意图，图4为本申请提供的电平切换电路的示意图。图3中，485A和485B分别来自智能仪表的信号，RXD2和TXD2为从电平切换电路接收和发送到电平切换电路的信号，485模块起到了转换电平的作用。图4中WH_TXD和WH_RXD为发送到控制器7的信号和从控制器7接收的信号。
    [n0066] 在一种可能的实施方式中，电源模块1还包括电压调节电路；
    [n0067] 电压调节电路的输入端连接电源降压电路的输出端，电压调节电路的输出端连接控制器7。
    [n0068] 上述实施例中，电压调节电路的输入端连接电源降压电路的输出端，电源降压电路的输出端连接控制器7，电源降压电路的输出端输出的电压并不符合控制器7的工作电压，因此电压调节电路对电源降压电路输出的电压进一步进行调节，使电源降压电路输出的电压符合控制器7的工作电压。基于上述实现方式，能有效地保证控制器7的工作效率。
    [n0069] 示例性地，参见图5，为电源接口电路的示意图，图6为电源降压电路的示意图，如图2、图5、图6所示，电源接口电路中包括电源接口，输出12V_IN电压到电源降压电路，电源降压电路输出4V的输出电压到通信模块2。
    [n0070] 在一种可能的实施方式中，数据转换器还包括复位电路，复位电路和控制器7连接，用于对控制器7进行复位。
    [n0071] 上述实施例中，数据转换器中含有与控制器7连接的复位电路，复位的主要功能是把特殊功能寄存器的数据刷新为默认数据，在控制器7中的芯片在运算过程中由于干扰等外接原因造成寄存器中数据混乱不能使其正常执行程序时使其需要复位。复位电路在控制器7上电瞬间对控制器7中的芯片进行复位。基于上述实施方式，能够提高数据转换器的工作稳定能力。
    [n0072] 示例性，参见图7、图8，图7为控制器7的电路示意图，图8为复位电路的示意图，复位电路从控制器7接收NRST信号。
    [n0073] 在一种可能的实施方式中，数据转换器还包括恢复出厂电路，复位电路连接通信模块2。
    [n0074] 上述实施例中，复位电路在通信模块2发生异常时将通信模块2的电路复位，恢复出厂电路用于在控制器7发生异常时使控制器7发生异常时恢复使控制器7恢复初始设置。基于上述实施方式，能够提高数据转换器的稳定性，提高工作能力。
    [n0075] 示例性地，参见图2和图8，恢复出厂电路发出RELOAD信号到通信模块2，以对通信模块2进行复位。
    [n0076] 在一种可能的实施方式中，所述数据转换器还包括指示灯电路，所述指示灯电路连接所述通信模块2，用于所述通信模块2的工作状态。
    [n0077] 所述指示灯电路根据通信模块2的工作状态发出不同的闪烁组合。基于上述实施方式，能够方便工作人员知晓所述数据转换器的工作状态。
    [n0078] 示例性地，参见图9，指示灯电路的示意图，指示灯电路从控制器7以及其他模块结果接收不同的信号，根据信号的就具体的电平高低发出不同光亮以及产生不同闪烁组合。
    [n0079] 在一种可能的实施方式中，数据转换器还包括第一滤波电路，第一滤波电路两端分别连接接地端和降压电路的输出端。
    [n0080] 上述实施例中，降压电路输出的电流当中存在一定的噪声，会影响通信模块2以及控制器7的工作效率，经过第一滤波电路后输出的电流噪声减小，能够为通信模块2和控制器7提供稳定的工作电流。
    [n0081] 在一种可能的实施方式中，数据转换器还包括第二滤波电路，第二滤波电路两端分别连接接地端和电压调节电路的输出端。
    [n0082] 上述实施例中，电压调节电路输出的电压具有一定的电流噪声，控制器7对工作电流的要求较高，电压调节电路的输出电流经由第二滤波电路之后电流噪声降低。基于上述实施方式，能有效保证控制器7的工作稳定性。
    [n0083] 示例性，参见图10，为本申请提供的第一滤波电路和第二滤波电路的电路示意图。第一滤波电路连接在降压电路输出的4V0和接地端两端，第二滤波电路连接在电压调节电路的3V_3端和接地端两端。
    [n0084] 进一步地，在一种可能的实施方式中，存储电路5包括AT4C02芯片。
    [n0085] 上述实施例中，能够将芯片优势转换为电路优势，从而使得电路使用该芯片时具有更好的存储能力。
    [n0086] 示例性地，参见图11，为本申请提供的一种基于AT4C02的存储电路5的示意图。
    [n0087] 在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
    [n0088] 另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
    [n0089] 所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
    [n0090] 以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
    [n0091] 以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
    [n0092] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
    权利要求:
    Claims (10)
    [0001] 1.一种数据转换器，其特征在于，包括：电源模块、通信模块、电平切换电路、485通信模块、存储电路、SIM卡电路、控制器；
    所述电源模块和所述控制器以及通信模块连接，所述电源模块用于为所述控制器和所述通信模块供电；
    所述控制器连接485通信模块，所述485通信模块用于从智能仪表获取测量数据并将所述测量数据进行转换；
    所述通信模块通过所述电平切换电路和所述控制器连接；
    所述存储电路和所述控制器连接，所述存储电路用于存储所述控制器的配置信息；
    所述SIM卡电路和所述通信模块连接，所述通信模块用于接入移动通信运营商网络，所述SIM卡电路用于读取SIM卡的信息。
    [0002] 2.根据权利要求1所述的数据转换器，其特征在于，所述数据转换器还包括与所述控制器连接的无线通信模块。
    [0003] 3.根据权利要求1所述的数据转换器，其特征在于，所述电源模块包括电源降压电路、电源接口电路；
    所述电源接口电路的输入端连接直流电源，所述电源接口电路的输出端连接所述电源降压电路的输入端；
    所述电源降压电路的输出端连接所述通信模块。
    [0004] 4.根据权利要求3所述的数据转换器，其特征在于，所述电源模块还包括电压调节电路；
    所述电压调节电路的输入端连接所述电源降压电路的输出端，所述电压调节电路的输出端连接所述控制器。
    [0005] 5.根据权利要求1所述的数据转换器，其特征在于，所述数据转换器还包括复位电路，所述复位电路和所述控制器连接，用于对所述控制器进行复位。
    [0006] 6.根据权利要求1所述的数据转换器，其特征在于，所述数据转换器还包括指示灯电路，所述指示灯电路连接所述通信模块，用于所述通信模块的工作状态。
    [0007] 7.根据权利要求3所述的数据转换器，其特征在于，所述数据转换器还包括第一滤波电路，所述第一滤波电路的两端分别连接接地端和所述降压电路的输出端。
    [0008] 8.根据权利要求4所述的数据转换器，其特征在于，所述数据转换器还包括第二滤波电路，所述第二滤波电路的两端分别连接接地端和所述电压调节电路的输出端。
    [0009] 9.根据权利要求1所述的数据转换器，其特征在于，所述数据转换器还包括恢复出厂电路，所述恢复出厂电路和所述通信模块连接。
    [0010] 10.根据权利要求1所述的数据转换器，其特征在于，所述存储电路包括AT4C02芯片。
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2021-10-01| GR01| Patent grant|
    2021-10-01| GR01| Patent grant|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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