一种基于蓝牙及双脉冲校验的光电头的制作方法

1.本实用新型涉及电气设备技术领域，尤其涉及一种基于蓝牙及双脉冲校验的光电头。

背景技术：

2.随着社会工业化和城市化，电网建设不断加强，相匹配的蓝牙智能电表的安装数量在逐年提升，故而，电能表现场检验的需求也在逐步增加。
3.电能表的现场校验最直接有效的测量方法是使用便携式现场校验装置进行现场校验，不但可以免去拆卸电表的烦恼，而且大大缩短了检定的效率，特别是现场检修，电能表现场校验装置是一款有效的测量判断工具。
4.但是，目前市面上的蓝牙智能电表校验装置只支持光脉冲的物理式采集，不能兼容蓝牙无线电信号采集传输模式，工作模式单一，兼容性不强。

技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型实施例的目的是提供一种基于蓝牙及双脉冲校验的光电头，能同时支持光脉冲的物理式采集和蓝牙无线电信号采集，工作模式丰富，兼容性强。
6.本实用新型实施例提供一种基于蓝牙及双脉冲校验的光电头，包括电压转换模块、蓝牙通信模块、有线脉冲采样模块和输出模块，所述蓝牙通信模块包括mcu电路、无线采样脉冲放大电路，所述mcu电路与所述无线采样脉冲放大电路连接，所述无线采样脉冲放大电路与所述输出模块连接，所述电压转换模块分别与所述mcu电路、所述无线采样脉冲放大电路、所述有线脉冲采样模块和所述输出模块连接，所述输出模块与所述有线脉冲采样模块连接。
7.可选地，所述蓝牙通信模块还包括通信单元，所述通信单元包括rs485通信电路、串口通信电路和通信转换电路，所述串口通信电路分别与所述mcu电路和所述通信转换电路连接，所述rs485通信电路分别与所述通信转换电路和所述输出模块连接，所述通信转换电路与所述电压转换模块连接。
8.可选地，所述无线采样脉冲放大电路包括电能脉冲放大电路和秒脉冲放大电路，所述电能脉冲放大电路和所述秒脉冲放大电路均分别与所述mcu电路、所述电压转换模块和所述输出模块连接。
9.可选地，所述光电头还包括信号指示灯模块，所述信号指示灯模块包括电源指示灯电路、串口指示灯电路、电能脉冲指示灯电路和秒脉冲指示灯电路，所述电源指示灯电路与所述电压转换模块连接，所述串口指示灯电路分别与所述串口通信电路和电压转换模块连接，所述电能脉冲指示灯电路分别与所述电能脉冲放大电路和所述电压转换模块连接，所述秒脉冲指示灯电路分别与所述秒脉冲放大电路和所述电压转换模块连接。
10.可选地，所述串口指示灯电路包括串口发指示灯电路和串口收指示灯电路。
11.可选地，所述有线脉冲采样模块包括两路一样的有线脉冲采样电路，所述有线脉
冲采样电路包括红外脉冲信号采集电路、脉冲信号放大电路、脉冲信号指示电路和脉冲信号整形电路，所述红外脉冲信号采集电路与所述脉冲信号放大电路连接，所述脉冲信号放大电路与所述脉冲信号指示电路连接，所述脉冲信号指示电路与所述脉冲信号整形电路连接，所述脉冲信号整形电路与所述输出模块连接，所述电压转换模块分别与所述红外脉冲信号采集电路和所述脉冲信号放大电路连接。
12.可选地，所述mcu电路包括芯片qmly883和芯片qmly883外围电路。
13.可选地，所述电压转换模块包括芯片me6214c33m5g和芯片me6214c33m5g外围电路。
14.可选地，所述光电头还包括安装支架、光电头外壳和支杆，所述安装支架与所述支杆连接，所述支杆与所述光电头外壳连接。
15.可选地，所述光电头外壳的制作原料包括abs工程塑料。
16.实施本实用新型实施例包括以下有益效果：本实用新型中的一种基于蓝牙及双脉冲校验的光电头包括电压转换模块、蓝牙通信模块、有线脉冲采样模块和输出模块，所述蓝牙通信模块包括mcu电路、无线采样脉冲放大电路，所述mcu电路与所述无线采样脉冲放大电路连接，所述无线采样脉冲放大电路与所述输出模块连接，所述电压转换模块分别与所述mcu电路、所述无线采样脉冲放大电路、所述有线脉冲采样模块和所述输出模块连接，所述输出模块与所述有线脉冲采样模块连接。可以通过有线脉冲采样模块对蓝牙智能电表进的光脉冲信号进行采集，然后通过输出模块输出到上位机完成光脉冲的物理式采集，也可以通过蓝牙通信模块接收智能电表的协议电子脉冲，然后通过输出模块输出到上位机完成蓝牙无线电信号采集，工作模式丰富，兼容性强。
附图说明
17.图1是本实用新型实施例提供的一种基于蓝牙及双脉冲校验的光电头的原理框图；
18.图2是本实用新型实施例提供的一种基于蓝牙及双脉冲校验的光电头的具体原理框图；
19.图3是本实用新型实施例提供的通信单元的电路原理图；
20.图4是本实用新型实施例提供的mcu电路的电路原理图；
21.图5是本实用新型实施例提供的电压转换模块的电路原理图；
22.图6是本实用新型实施例提供的有线脉冲采样模块的电路原理图；
23.图7是本实用新型实施例提供的输出模块的电路原理图；
24.图8是本实用新型实施例提供的无线采样脉冲放大电路的电路原理图；
25.图9是本实用新型实施例提供的信号指示灯模块的电路原理图。
具体实施方式
26.下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
27.参照图1，本实用新型实施例提供一种基于蓝牙及双脉冲校验的光电头，包括电压
转换模块、蓝牙通信模块、有线脉冲采样模块和输出模块，所述蓝牙通信模块包括mcu电路、无线采样脉冲放大电路，所述mcu电路与所述无线采样脉冲放大电路连接，所述无线采样脉冲放大电路与所述输出模块连接，所述电压转换模块分别与所述mcu电路、所述无线采样脉冲放大电路、所述有线脉冲采样模块和所述输出模块连接，所述输出模块与所述有线脉冲采样模块连接。
28.其中，电压转换模块，用于将输入电压经电容滤波后输入电压转换芯片，转换成各模块所需的工作电压，然后将所需工作电压输入各模块。
29.蓝牙通信模块，包括mcu电路和无线采样脉冲放大电路，mcu电路包括mcu芯片，与电能表进行通信，完成电能表的协议电子脉冲的采集和输出，读取电能表的数据并根据上位机的指令信息配置电能表的相关参数；无线采样脉冲放大电路，将mcu芯片输出的脉冲信号进行放大并输出到输出模块。
30.有线脉冲采样模块，完成电能表的光脉冲采集，转换为电信号并放大整形后输出到输出模块。
31.输出模块，将无线采样脉冲放大电路输入点脉冲信号和有线脉冲采样模块输入的电信号输出到上位机，将上位机输入的信号输出到蓝牙通信模块。
32.具体的，有线脉冲采样模块采集电能表的红外光线，然后将红外光线转换为电信号进行放大并整形，最后输出到输出模块，输出模块将电信号输出给上位机进行计数，并计算得到电能表的校验数据；蓝牙通信模块的mcu电路接收电能表的协议电子脉冲，处理后将得到协议电子脉冲信号通过无线采样脉冲放大电路进行放大后输出到输出模块，输出模块将协议电子脉冲信号输出到上位机，上位机对协议电子脉冲信号进行计数并得到校验数据，同时对协议电子脉冲信号进行读取得到电能表的时钟信息；当上位机需要读取电能表的其他数据和需要配置电能表的相关参数时发送相应的指令信息给输出模块，输出模块将上位机的指令信息输入到蓝牙模块，进而通过mcu芯片配置电能表的相关参数以及读取所需数据，并将读取的数据通过输出模块输出到上位机。
33.可选地，所述蓝牙通信模块还包括通信单元，所述通信单元包括rs485通信电路、串口通信电路和通信转换电路，所述串口通信电路分别与所述mcu电路和所述通信转换电路连接，所述rs485通信电路分别与所述通信转换电路和所述输出模块连接，所述通信转换电路与所述电压转换模块连接。
34.其中，串口通信电路与mcu电路连接通信，rs485通信电路与输出模块连接通信；通信转换电路包括收发器芯片，用于连接串口通信电路和rs485通信电路。
35.具体的，参照图2，参照图3，串口电路的端点ttl_rx与mcu芯片的端点ttl_rx(引脚18)连接，将上位机的指令信号输入mcu芯片；串口电路的端点ttl_tx与mcu芯片的端点ttl_tx(引脚16)连接，接收mcu芯片输出的电能表数据信息；三极管q7将mcu芯片输出的电能表数据信息进行放大处理，c8为去耦电容，去除电能表数据信息的噪声；收发器芯片sn65hvd82将串口通信转rs485通信，将串口输入的信息通过端点a(引脚6)和端点b(引脚7)输出到rs485通信电路；tvs1-tvs3为瞬态电压抑制二极管，与rs485通信电路并联，保护通信电路不受引入的电压尖峰破坏，mz1-mz2为热敏电阻，检测rs485通信电路温度，防止温度过高损坏rs485通信电路，rs485通信电路的端点rs485_a和rs485_b与输出模块的rs485_a(引脚4)和rs485_b(引脚3)连接，通过输出接口与上位机进行通信。
36.可选地，所述mcu电路包括芯片qmly883和芯片qmly883外围电路。
37.具体的，参照图4，mcu电路的电路原理图，芯片qmly883拥有丰富的接口和传输蓝牙协议功能，不但可以通过蓝牙传输数据还能高速处理数据，其功耗低，可以根据需求烧录程序，灵活性高。p1为跳线帽，cn1为程序烧录口，通过端点swc(引脚2)和端点swd(引脚3)对芯片qmly883进行程序烧录，对芯片qmly883烧录程序时p1端子接短；c9为输入电源的去耦电容，去除噪声。
38.可选地，所述电压转换模块包括芯片me6214c33m5g和芯片me6214c33m5g外围电路。
39.具体的，参照图5，电压转换模块的电路原理图，芯片me6214c33m5g是一种具有超低静态功耗和低压差的线性稳压器，消耗电流约0.7ua，使能关断后功耗为0.01ua，内置使能控制、限流电路以及折返短路保护，并能控制输出电容自动放电；fu1为熔断器，防止输入电流过大损坏电路；c1-c5为输入电源的去耦电容，去除电源噪声，然后输入芯片me6214c33m5g的vin端(引脚1)；转换后的电压通过芯片me6214c33m5g的vout端(引脚5)输出，c4和c6为输出电压的去耦电容，去除输出电压的噪声。
40.可选地，所述有线脉冲采样模块包括两路一样的有线脉冲采样电路，所述有线脉冲采样电路包括红外脉冲信号采集电路、脉冲信号放大电路、脉冲信号指示电路和脉冲信号整形电路，所述红外脉冲信号采集电路与所述脉冲信号放大电路连接，所述脉冲信号放大电路与所述脉冲信号指示电路连接，所述脉冲信号指示电路与所述脉冲信号整形电路连接，所述脉冲信号整形电路与所述输出模块连接，所述电压转换模块分别与所述红外脉冲信号采集电路和所述脉冲信号放大电路连接。
41.其中，两路有线脉冲采样电路互相独立，增加采样的准确性；红外光脉冲信号的波长在400nm～1000nm之间。
42.具体的，参照图2，参照图6，包括q21和r21的电路构成红外脉冲信号采集电路，同理，包括q22和r22的电路构成红外脉冲信号采集电路，q21和q22为光敏管，将红外光信号转换为相应的电信号分别经过三极管q24和q25进行放大输出，c21和c10为输入电压的去耦电容，过滤噪声，包括q24、r24、c21的电路构成脉冲信号放大电路，同理，包括q25、r25、c10的电路构成脉冲信号放大电路；包括q26、r26、d1的电路构成脉冲信号指示电路，同理，包括q27、r27、d2的电路构成脉冲信号指示电路，d1和d2为发光二极管，电信号流过三极管q26时d1有正向的电流流过，d1发光，电信号流过三极管q27时d2有正向的电流流过，d2发光，可指示电路正在采集红外光脉冲信号；分别通过三极管q28、q30和三极管q29、q31对电信号整形输出，然后分别通过端点pluseout1和端点pluseout2将电信号分别输出到输出模块的端点pluseout1(引脚5)和端点pluseout2(引脚6)，输出模块将电信号输出给上位机进行计数，从而得到校验数据，包括q28、q30、r28、r30的电路构成脉冲信号整形电路，同理，包括q29、q31、r29、r31的电路构成脉冲信号整形电路。
43.具体的，参照图7，输出模块电路图，cn2为输出模块和上位机连接的接口，通过cn2的接口rs485-b、rs485-a传输蓝牙通信模块获取的电能表的数据给上位机以及接收上位机的数据输入rs485通信电路；通过cn2的接口pluseout1、pluseout2传输有线脉冲采样模块采集的电能表的红外光脉冲信号给上位机进行计数，通过输出模块cn2的接口eng_pluse_out传输蓝牙模块采集的电能表协议电子脉冲信号给上位机进行计数；通过输出模块cn2的
接口sec_pluse_out传输蓝牙模块采集的电能表时钟信号给上位机进行校验。
44.可选地，所述无线采样脉冲放大电路包括电能脉冲放大电路和秒脉冲放大电路，所述电能脉冲放大电路和所述秒脉冲放大电路均分别与所述mcu电路、所述电压转换模块和所述输出模块连接。
45.其中，电能脉冲为mcu芯片qmly883接收的电能表的协议电子脉冲信号，输出到上位机进行计数；秒脉冲为mcu芯片qmly883接收的电能表的时钟信号，输出到上位机进行校验。
46.具体的，参照图2，参照图8，电能脉冲放大电路的端点eng_pluse与mcu芯片qmly883的端点eng_pluse(引脚22)连接，mcu芯片qmly883输出电能表的协议电子脉冲信号到电能脉冲放大电路，通过三极管q5的放大后经端点eng_pluse_out输出到输出模块的eng_pluse_out接口，最后输出到上位机进行计数；秒脉冲放大电路的端点sec_pluse与mcu芯片qmly883的端点sec_pluse(引脚21)连接，mcu芯片qmly883输出电能表的时钟信号到秒脉冲放大电路，通过三极管q6的放大后经端点sec_pluse_out输出到输出模块的sec_pluse_out接口，最后输出到上位机进行校验。
47.可选地，所述光电头还包括信号指示灯模块，所述信号指示灯模块包括电源指示灯电路、串口指示灯电路、电能脉冲指示灯电路和秒脉冲指示灯电路，所述电源指示灯电路与所述电压转换模块连接，所述串口指示灯电路分别与所述串口通信电路和电压转换模块连接，所述电能脉冲指示灯电路分别与所述电能脉冲放大电路和所述电压转换模块连接，所述秒脉冲指示灯电路分别与所述秒脉冲放大电路和所述电压转换模块连接。
48.具体的，参照图2，参照图9，电源指示灯电路与电压转换模块连接，有电压时电源指示灯电路的发光二极管led4有正向的电流流过，led4发出红光；电能脉冲指示灯电路通过端点eng_pluse_out与电能脉冲放大电路的端点eng_pluse_out连接，当三极管q5有电能脉冲信号流过时，发光二极管led3有正向电流流过，led3发出红光，可指示电能脉冲放大电路有电能脉冲信号流过；秒脉冲指示灯电路通过端点sec_pluse_out与秒脉冲放大电路的端点sec_pluse_out连接，当三极管q6有秒脉冲信号流过时，发光二极管led2有正向电流流过，led2发出红光，可指示秒脉冲放大电路有秒脉冲信号流过；串口指示灯电路通过端点ttl_tx与串口通信电路的端点ttl_tx连接，通过ttl_rx与串口通信电路的端点ttl_rx连接，当串口通信电路有电信号流过时，发光二极管led1和发光二极管led5相应发出绿光和红光，需要说明的是，上述发光二极管的发光颜可根据需要自由选择，在此不做限定。
49.可选地，所述串口指示灯电路包括串口发指示灯电路和串口收指示灯电路。
50.具体的，参照图9，串口发指示灯电路通过端点ttl_tx与串口通信电路的端点ttl_tx连接，当mcu芯片通过串口通信电路发送信号时，发光二极管led1发绿光，可指示串口通信电路正在发送信号；串口收指示灯电路的端点ttl_rx与串口通信电路的端点ttl_rx连接，当串口通信电路接收rs485通信电路的信号输入到mcu芯片时，发光二极管led5发红光，可指示串口通信电路正在接收信号。
51.本实用新型一种基于蓝牙及双脉冲校验的光电头的工作原理为：使用基于蓝牙及双脉冲校验的光电头校验电能表时，基于蓝牙及双脉冲校验的光电头有线脉冲采样模块的两路电路一样且互相独立的采样电路分别对电能表的红外光脉冲信号进行采样，采样电路的红外脉冲信号采集电路的光敏管根据接收的红外光脉冲信号产生不同大小的电流信号，
将光敏管产生的电流信号输入到脉冲信号放大电路的三极管进行放大，然后进过脉冲信号指示电路使指示灯发光，然后输入到脉冲信号整形电路进行整形后输出到输出模块，输出模块将整形后的电信号输出到上位机进行计数，上位机根据计数的结果与预设的值进行比较对电能进行校验；同时基于蓝牙及双脉冲校验的光电头的蓝牙通信模块的mcu芯片与电能表的蓝牙连接并接收电能表的协议电子脉冲信号，mcu芯片接收到协议电子脉冲信号后通过无线采样脉冲放大电路进行放大输出，将协议电子脉冲信号的电能脉冲信号进过电能脉冲放大电路进行放大后输出到输出模块，输出模块输出给上位机计数，与预设值进行比较对电能表进行校验，将电能表的时钟信号通过秒脉冲放大电路进行放大后输出到输出模块然后输出到上位机，上位机对电能表的时钟进行校验；当上位机需要参看电能的其他数据时输出指令信号给输出模块，输出模块将指令信号输入到rs485通信电路，rs485通信电路通过通信转换电路将指令信号输出到串口通信电路，串口通信电路将指令信号输入到mcu芯片，mcu芯片将指令信号发送到电能表的蓝牙信号接收端，电能表通过蓝牙信号发送端发送相应的电能表数据给mcu芯片，mcu芯片将电能数据通过串口通信电路和通信转换电路输入到rs485通信电路，rs485通信电路将电能表数据通过输出模块输入到上位机；当上位机需要配置电能表的参数时，发送相应的配置指令信息给输出模块，再通过rs485通信电路、通信转换电路以及串口通信电路输入到mcu芯片，mcu芯片将配置指令信息发送到电能表的蓝牙信号接收端，从而完成电能表的参数配置。
52.实施本实用新型实施例包括以下有益效果：本实用新型中的一种基于蓝牙及双脉冲校验的光电头，包括电压转换模块、蓝牙通信模块、有线脉冲采样模块和输出模块，所述蓝牙通信模块包括mcu电路、无线采样脉冲放大电路，所述mcu电路与所述无线采样脉冲放大电路连接，所述无线采样脉冲放大电路与所述输出模块连接，所述电压转换模块分别与所述mcu电路、所述无线采样脉冲放大电路、所述有线脉冲采样模块和所述输出模块连接，所述输出模块与所述有线脉冲采样模块连接；通过有线脉冲采样模块对蓝牙智能电表进的红外光脉冲信号进行采集，然后通过输出模块输出到上位机完成红外光脉冲的物理式采集，通过蓝牙通信模块接收智能电表的协议电子脉冲，然后通过输出模块输出到上位机完成蓝牙无线电信号采集；上位机通过输出的指令信息通过rs485通信电路、通信转换电路以及串口通信电路输入到mcu芯片，再通过mcu芯片发送到电能表，电能根据指令信息发送相应的数据信息给mcu芯片或者配置相应的电能表参数，mcu将电能表数据信息通过通信模块输出到输出模块，然后输入到上位机，完成电能表数据读取；工作模式丰富，兼容性强。
53.以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。

技术特征：

1.一种基于蓝牙及双脉冲校验的光电头，其特征在于，包括电压转换模块、蓝牙通信模块、有线脉冲采样模块和输出模块，所述蓝牙通信模块包括mcu电路、无线采样脉冲放大电路，所述mcu电路与所述无线采样脉冲放大电路连接，所述无线采样脉冲放大电路与所述输出模块连接，所述电压转换模块分别与所述mcu电路、所述无线采样脉冲放大电路、所述有线脉冲采样模块和所述输出模块连接，所述输出模块与所述有线脉冲采样模块连接。2.根据权利要求1所述的光电头，其特征在于，所述蓝牙通信模块还包括通信单元，所述通信单元包括rs485通信电路、串口通信电路和通信转换电路，所述串口通信电路分别与所述mcu电路和所述通信转换电路连接，所述rs485通信电路分别与所述通信转换电路和所述输出模块连接，所述通信转换电路与所述电压转换模块连接。3.根据权利要求2所述的光电头，其特征在于，所述无线采样脉冲放大电路包括电能脉冲放大电路和秒脉冲放大电路，所述电能脉冲放大电路和所述秒脉冲放大电路均分别与所述mcu电路、所述电压转换模块和所述输出模块连接。4.根据权利要求3所述的光电头，其特征在于，所述光电头还包括信号指示灯模块，所述信号指示灯模块包括电源指示灯电路、串口指示灯电路、电能脉冲指示灯电路和秒脉冲指示灯电路，所述电源指示灯电路与所述电压转换模块连接，所述串口指示灯电路分别与所述串口通信电路和电压转换模块连接，所述电能脉冲指示灯电路分别与所述电能脉冲放大电路和所述电压转换模块连接，所述秒脉冲指示灯电路分别与所述秒脉冲放大电路和所述电压转换模块连接。5.根据权利要求4所述的光电头，其特征在于，所述串口指示灯电路包括串口发指示灯电路和串口收指示灯电路。6.根据权利要求1所述的光电头，其特征在于，所述有线脉冲采样模块包括两路一样的有线脉冲采样电路，所述有线脉冲采样电路包括红外脉冲信号采集电路、脉冲信号放大电路、脉冲信号指示电路和脉冲信号整形电路，所述红外脉冲信号采集电路与所述脉冲信号放大电路连接，所述脉冲信号放大电路与所述脉冲信号指示电路连接，所述脉冲信号指示电路与所述脉冲信号整形电路连接，所述脉冲信号整形电路与所述输出模块连接，所述电压转换模块分别与所述红外脉冲信号采集电路和所述脉冲信号放大电路连接。7.根据权利要求1所述的光电头，其特征在于，所述mcu电路包括芯片qmly883和芯片qmly883外围电路。8.根据权利要求1所述的光电头，其特征在于，所述电压转换模块包括芯片me6214c33m5g和芯片me6214c33m5g外围电路。9.根据权利要求1所述的光电头，其特征在于，所述光电头还包括安装支架、光电头外壳和支杆，所述安装支架与所述支杆连接，所述支杆与所述光电头外壳连接。10.根据权利要求8所述的光电头，其特征在于，所述光电头外壳的制作原料包括abs工程塑料。

技术总结

本实用新型公开了一种基于蓝牙及双脉冲校验的光电头，包括电压转换模块、蓝牙通信模块、有线脉冲采样模块和输出模块，所述蓝牙通信模块包括MCU电路、无线采样脉冲放大电路，所述MCU电路与所述无线采样脉冲放大电路连接，所述有线脉冲采样模块和所述无线采样脉冲放大电路均与所述输出模块连接。可以通过有线脉冲采样模块对蓝牙智能电表进的光脉冲信号进行采集，然后通过输出模块输出到上位机完成光脉冲的物理式采集，也可以通过蓝牙通信模块接收智能电表的协议电子脉冲，然后通过输出模块输出到上位机完成蓝牙无线电信号采集，工作模式丰富，兼容性强。本实用新型实施例可广泛应用于电气设备技术领域。用于电气设备技术领域。用于电气设备技术领域。