本實(shí)用新型涉及電能表的測(cè)試設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種485轉(zhuǎn)紅外電路。

背景技術(shù)：

紅外通訊有著成本低廉、簡(jiǎn)單易用和結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)，因此在小型移動(dòng)設(shè)備中獲得了廣泛的應(yīng)用。目前國(guó)家電網(wǎng)的電能表上明確表明需要具有調(diào)制紅外端口，目前主要用來實(shí)現(xiàn)近距離抄表。而在臺(tái)體上對(duì)電能表校表時(shí)一般采用有線的485通訊進(jìn)行校表。此外，現(xiàn)有的、市場(chǎng)上廣泛流通的具有計(jì)量功能的智能開關(guān)等設(shè)備，由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的限制，難以增加額外的通訊電路，僅具有一個(gè)紅外通訊接口。

為此，需要提供一種裝置，既能夠配合現(xiàn)有電能表設(shè)備使用，又具備低成本、高穩(wěn)定性、易于使用的產(chǎn)品特性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有電能表不具備無線傳輸、遠(yuǎn)程抄表功能的問題，本實(shí)用新型提供一個(gè)485轉(zhuǎn)紅外電路；本實(shí)用新型采用純硬件轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)為透明傳輸方式，解決了數(shù)據(jù)從485到紅外的傳輸問題，適用于所有485和紅外之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。本實(shí)用新型采用了紅外方案對(duì)電能表進(jìn)行了校表，有效的解決了通訊接口不對(duì)應(yīng)的問題。本實(shí)用新型具體如下：

一種485轉(zhuǎn)紅外電路，包括紅外發(fā)射電路、紅外接收電路、紅外調(diào)試電路、485收發(fā)電路4個(gè)部分；其中，紅外調(diào)試電路、485收發(fā)電路分別與紅外發(fā)射電路相連。

紅外發(fā)射電路在紅外調(diào)試電路的調(diào)試驅(qū)動(dòng)下，將485收發(fā)電路傳遞來的485數(shù)據(jù)格式的信號(hào)轉(zhuǎn)換成紅外格式的信號(hào)，并發(fā)射出去；紅外接收電路將接收到的紅外格式的信號(hào)轉(zhuǎn)換成485數(shù)據(jù)格式的信號(hào)；485收發(fā)電路負(fù)責(zé)將接收到信號(hào)格式在并行數(shù)據(jù)字符與串行數(shù)據(jù)字符之間轉(zhuǎn)換。

進(jìn)一步說，本實(shí)用新型所述的一種485轉(zhuǎn)紅外電路，優(yōu)選的方案如下：

紅外發(fā)射電路由電阻R6、電容C3、紅外發(fā)射管U3、紅外發(fā)射管U4、PNP三極管Q1、NPN三極管Q3、電阻R7組成；其中，電阻R6的一端、電容C3的一端與紅外發(fā)射管U3的正極相連接；紅外發(fā)射管U3的負(fù)極與紅外發(fā)射管U4的正極相連接；紅外發(fā)射管U4的負(fù)極與PNP三極管Q1的發(fā)射極相連接；PNP三極管Q1的基極與電阻R7的一端相連接；PNP三極管Q1的集電極與NPN三極管Q3的集電極相連接；

紅外接收電路由電容C1、電阻R1、電容C2、紅外接收管U1、電阻R5構(gòu)成；其中，電容C1的一端與電阻R1的一端相連接；電阻R1的另一端與紅外接收管U1的引腳3、電容C2的一端相連接；電容C2的另一端、紅外接收管U1的引腳2相連接；紅外接收管U1的引腳1與電阻R5的一端相連接；

紅外調(diào)試電路由電容C4、38KHz晶振CRY1、電容C5、電阻R8、電阻R9、非門芯片U5、電阻R10、電阻R11、電阻R12、PNP三極管Q2組成；其中，電容C4的一端、38KHz晶振CRY1的一端、電阻R8的一端、非門芯片U5的引腳3連接在一起；電容C4的另一端、38KHz晶振CRY1的另一端、電阻R9的一端、非門芯片U5的引腳6、非門芯片U5的引腳13連接在一起；電容C5的一端、電阻R8的另一端、非門芯片U5的引腳4連接在一起；電容C5的另一端、電阻R9的另一端、非門芯片U5的引腳5連接在一起；非門芯片U5的引腳12與電阻R10的一端連接；非門芯片U5的引腳8與電阻R11的一端相連接；電阻R11的另一端與PNP三極管Q2的發(fā)射極相連接；PNP三極管Q2的基極與電阻R12的一端相連接；

所述485收發(fā)電路，由電阻R2、485收發(fā)芯片U2、電阻R3、電阻R4、TVS管Z1、可調(diào)電阻RV1組成；其中，電阻R2的一端與485收發(fā)芯片U2的引腳1相連；485收發(fā)芯片U2的引腳2與485收發(fā)芯片U2的引腳3相連；485收發(fā)芯片U2的引腳6、電阻R4的一端、TVS管Z1的一端、可調(diào)電阻RV1的一端相連接；485收發(fā)芯片U2的引腳7、電阻R3的一端、TVS管Z1的另一端相連接。

有益的技術(shù)效果

本實(shí)用新型提供一種通訊設(shè)備，在485接口設(shè)備(調(diào)試臺(tái)體設(shè)備)和紅外接口設(shè)備(被調(diào)試產(chǎn)品)之間實(shí)現(xiàn)通訊形式的轉(zhuǎn)換，本實(shí)用新型電路簡(jiǎn)單，適用范圍廣。其適用范圍如圖1所示。

本實(shí)用新型采用純硬件轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)為透明傳輸方式，解決了數(shù)據(jù)從485到紅外的傳輸問題，適用于所有485和紅外之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。

本實(shí)用新型采用了紅外方案對(duì)電能表進(jìn)行了校表，有效的解決了通訊接口不對(duì)應(yīng)的問題。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的適用范圍示意圖。

圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框架圖。

圖3是本實(shí)用新型中紅外發(fā)射電路的電路圖。

圖4是本實(shí)用新型中紅外接收電路的電路圖。

圖5是本實(shí)用新型中紅外調(diào)制電路的電路圖。

圖6是本實(shí)用新型中485收發(fā)電路的電路圖。

圖7是本實(shí)用新型各電路之間信號(hào)關(guān)系的示意圖。

圖8是本實(shí)用新型所述數(shù)據(jù)傳輸方法中485接收-紅外發(fā)送的信號(hào)波形圖。

圖9是本實(shí)用新型所述數(shù)據(jù)傳輸方法中紅外接收-485發(fā)送的信號(hào)波形圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

參見圖2和圖7，一種485轉(zhuǎn)紅外電路，包括紅外發(fā)射電路、紅外接收電路、紅外調(diào)試電路、485收發(fā)電路4個(gè)部分；其中，紅外調(diào)試電路、485收發(fā)電路分別與紅外發(fā)射電路相連。

紅外發(fā)射電路在紅外調(diào)試電路的調(diào)試驅(qū)動(dòng)下，將485收發(fā)電路傳遞來的485數(shù)據(jù)格式的信號(hào)轉(zhuǎn)換成紅外格式的信號(hào)，并發(fā)射出去；紅外接收電路將接收到的紅外格式的信號(hào)轉(zhuǎn)換成485數(shù)據(jù)格式的信號(hào)；485收發(fā)電路負(fù)責(zé)將接收到信號(hào)格式在并行數(shù)據(jù)字符與串行數(shù)據(jù)字符之間轉(zhuǎn)換。

參見圖3，紅外發(fā)射電路由電阻R6、電容C3、紅外發(fā)射管U3、紅外發(fā)射管U4、PNP三極管Q1、NPN三極管Q3、電阻R7組成；其中，電阻R6的一端、電容C3的一端與紅外發(fā)射管U3的正極相連接；紅外發(fā)射管U3的負(fù)極與紅外發(fā)射管U4的正極相連接；紅外發(fā)射管U4的負(fù)極與PNP三極管Q1的發(fā)射極相連接；PNP三極管Q1的基極與電阻R7的一端相連接；PNP三極管Q1的集電極與NPN三極管Q3的集電極相連接。電阻R6的另一端接VCC；電容C3的另一端、NPN三極管Q3的發(fā)射極接GND；電阻R6的另一端接TXD；NPN三極管Q3的基極接38KHz震蕩信號(hào)；

進(jìn)一步說，電阻R6的阻值為10Ω、電容C3容值為4.7μF、紅外發(fā)射管U3型號(hào)為L(zhǎng)F5038、紅外發(fā)射管U4型號(hào)為L(zhǎng)F5038、PNP三極管Q1型號(hào)為2SB1198K、NPN三極管Q3型號(hào)為2SD1782K、電阻R7的阻值為1kΩ。

參見圖4，紅外接收電路由電容C1、電阻R1、電容C2、紅外接收管U1、電阻R5構(gòu)成；其中，電容C1的一端與電阻R1的一端相連接；電阻R1的另一端與紅外接收管U1的引腳3、電容C2的一端相連接；電容C2的另一端、紅外接收管U1的引腳2相連接；紅外接收管U1的引腳1與電阻R5的一端相連接；

紅外接收管U1的引腳1、引腳2、引腳3分別為OUT引腳、GND引腳、VCC引腳；

電容C1與電阻R1相連接的節(jié)點(diǎn)、電阻R5的另一端接VCC；電容C1的另一端、電容C2與紅外接收管U1的引腳2相連接的節(jié)點(diǎn)接GND；紅外接收管U1的引腳1與電阻R5相連接的節(jié)點(diǎn)接RXD；

進(jìn)一步說，紅外接收管U1的型號(hào)為HS0038；電容C1容值為0.1μF、電阻R1阻值為10Ω、電容C2容值為4.7μF、電阻R5阻值為3.3kΩ。

參見圖5，紅外調(diào)試電路由電容C4、38KHz晶振CRY1、電容C5、電阻R8、電阻R9、非門芯片U5、電阻R10、電阻R11、電阻R12、PNP三極管Q2組成；

電容C4的一端、38KHz晶振CRY1的一端、電阻R8的一端、非門芯片U5的引腳3連接在一起；

電容C4的另一端、38KHz晶振CRY1的另一端、電阻R9的一端、非門芯片U5的引腳6、非門芯片U5的引腳13連接在一起；

電容C5的一端、電阻R8的另一端、非門芯片U5的引腳4連接在一起；

電容C5的另一端、電阻R9的另一端、非門芯片U5的引腳5連接在一起；

非門芯片U5的引腳12與電阻R10的一端連接；

非門芯片U5的引腳8與電阻R11的一端相連接；電阻R11的另一端與PNP三極管Q2的發(fā)射極相連接；PNP三極管Q2的基極與電阻R12的一端相連接；

非門芯片U5的引腳1、引腳3、引腳4、引腳5、引腳6、引腳7、引腳8、引腳9、引腳11、引腳12、引腳13、引腳14依次為A1引腳、A2引腳、Y2引腳、A3引腳、Y3引腳、GND引腳、Y4引腳、A4引腳、A5引腳、Y6引腳、A6引腳、VCC引腳；

非門芯片U5的引腳1、非門芯片U5的引腳7、PNP三極管Q2的集電極接GND；電阻R12的另一端接TXD；電阻R10的另一端接38KHz震蕩信號(hào)；非門芯片U5的引腳4接RXD；電阻R11與PNP三極管Q2相連的節(jié)點(diǎn)接RXD’；

進(jìn)一步說，非門芯片U5的型號(hào)為74HC04；電容C4的容值為0.1μF、電容C5容值為0.1μF、電阻R8阻值為1MΩ、電阻R9阻值為1MΩ、電阻R10阻值為1kΩ、電阻R11阻值為1kΩ、電阻R12阻值為1kΩ、PNP三極管Q2的型號(hào)為2SB1198K。

參見圖6，所述485收發(fā)電路，由電阻R2、485收發(fā)芯片U2、電阻R3、電阻R4、TVS管Z1、可調(diào)電阻RV1組成；其中，電阻R2的一端與485收發(fā)芯片U2的引腳1相連；485收發(fā)芯片U2的引腳2與485收發(fā)芯片U2的引腳3相連；485收發(fā)芯片U2的引腳6、電阻R4的一端、TVS管Z1的一端、可調(diào)電阻RV1的一端相連接；485收發(fā)芯片U2的引腳7、電阻R3的一端、TVS管Z1的另一端相連接；

485收發(fā)芯片U2的引腳1、引腳2、引腳3、引腳4、引腳5、引腳6、引腳7、引腳8依次為RD引腳、RE引腳、DE引腳、DI引腳、GND引腳、A引腳、B引腳、VCC引腳；

485收發(fā)芯片U2的引腳1與電阻R2相連的節(jié)點(diǎn)接TXD；485收發(fā)芯片U2的引腳2與引腳3相連的節(jié)點(diǎn)接RXD’；485收發(fā)芯片U2的引腳4接RXD；485收發(fā)芯片U2的引腳5、電阻R3的另一端接地；485收發(fā)芯片U2的引腳8接VCC；

可調(diào)電阻RV1的另一端接485A；485收發(fā)芯片U2的引腳7與TVS管Z1相接的節(jié)點(diǎn)接485B；所述485A和485B只是485接口設(shè)備的端口。

進(jìn)一步說，485收發(fā)芯片U2的型號(hào)為MAX3085；電阻R2的阻值為4.7kΩ、電阻R3阻值為20kΩ、電阻R4阻值為20kΩ、TVS管Z1型號(hào)為P6KE6.8CA、熱敏電阻RV1為PTC型，阻值為30-60Ω。

參見圖2-6，最優(yōu)的技術(shù)方案是：

紅外發(fā)射電路由電阻R6、電容C3、紅外發(fā)射管U3、紅外發(fā)射管U4、PNP三極管Q1、NPN三極管Q3、電阻R7組成；其中，電阻R6的一端、電容C3的一端與紅外發(fā)射管U3的正極相連接；紅外發(fā)射管U3的負(fù)極與紅外發(fā)射管U4的正極相連接；紅外發(fā)射管U4的負(fù)極與PNP三極管Q1的發(fā)射極相連接；PNP三極管Q1的基極與電阻R7的一端相連接；PNP三極管Q1的集電極與NPN三極管Q3的集電極相連接；

紅外接收電路由電容C1、電阻R1、電容C2、紅外接收管U1、電阻R5構(gòu)成；其中，電容C1的一端與電阻R1的一端相連接；電阻R1的另一端與紅外接收管U1的引腳3、電容C2的一端相連接；電容C2的另一端、紅外接收管U1的引腳2相連接；紅外接收管U1的引腳1與電阻R5的一端相連接；

紅外調(diào)試電路由電容C4、38KHz晶振CRY1、電容C5、電阻R8、電阻R9、非門芯片U5、電阻R10、電阻R11、電阻R12、PNP三極管Q2組成；其中，電容C4的一端、38KHz晶振CRY1的一端、電阻R8的一端、非門芯片U5的引腳3連接在一起；電容C4的另一端、38KHz晶振CRY1的另一端、電阻R9的一端、非門芯片U5的引腳6、非門芯片U5的引腳13連接在一起；電容C5的一端、電阻R8的另一端、非門芯片U5的引腳4連接在一起；電容C5的另一端、電阻R9的另一端、非門芯片U5的引腳5連接在一起；非門芯片U5的引腳12與電阻R10的一端連接；非門芯片U5的引腳8與電阻R11的一端相連接；電阻R11的另一端與PNP三極管Q2的發(fā)射極相連接；PNP三極管Q2的基極與電阻R12的一端相連接；

所述485收發(fā)電路，由電阻R2、485收發(fā)芯片U2、電阻R3、電阻R4、TVS管Z1、可調(diào)電阻RV1組成；其中，電阻R2的一端與485收發(fā)芯片U2的引腳1相連；485收發(fā)芯片U2的引腳2與485收發(fā)芯片U2的引腳3相連；485收發(fā)芯片U2的引腳6、電阻R4的一端、TVS管Z1的一端、可調(diào)電阻RV1的一端相連接；485收發(fā)芯片U2的引腳7、電阻R3的一端、TVS管Z1的另一端相連接。

采用本實(shí)用新型所述的一種485轉(zhuǎn)紅外電路的數(shù)據(jù)傳輸方法，按如下步驟進(jìn)行：

1.參見圖8，當(dāng)需要將數(shù)據(jù)從485傳輸?shù)郊t外時(shí)，按如下步驟進(jìn)行：

1.1當(dāng)485數(shù)據(jù)總線上數(shù)據(jù)為0時(shí)，紅外TXD發(fā)送數(shù)據(jù)0，因?yàn)榧t外發(fā)射管和紅外接收管是在一起的，因此紅外接收管同時(shí)也收到數(shù)據(jù)0，此時(shí)RXD為低，RXD’為高，三極管Q1的基極TXD為低，三級(jí)管導(dǎo)通，RXD’被拉低，使得485接收發(fā)送使能端為低，保證485電路處于接收狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)0從485到紅外的傳輸；

1.2當(dāng)485數(shù)據(jù)總線上數(shù)據(jù)為1時(shí)，紅外TXD發(fā)送數(shù)據(jù)1，因?yàn)榧t外發(fā)射管和紅外接收管是在一起的，因此紅外接收管同時(shí)也收到數(shù)據(jù)1，此時(shí)RXD為高，RXD’為低，三極管Q1的基極TXD為高，三級(jí)管截止，RXD’電平為低，使得485接收發(fā)送使能端為低，保證485電路處于接收狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)1從485到紅外的傳輸；

2.參見圖9，當(dāng)需要將數(shù)據(jù)從紅外傳輸?shù)?85時(shí)，按如下步驟進(jìn)行：

2.1紅外接收端RXD要接收到數(shù)據(jù)0時(shí)，RXD為低，RXD’為高，三極管Q1的基極TXD為高，三級(jí)管截止，RXD’為高，使得485接收發(fā)送使能端為高，保證485電路處于發(fā)送狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)0從紅外到485的傳輸；

2.2紅外接收端RXD要接收到數(shù)據(jù)1時(shí)，RXD為高，RXD’為低，三極管Q1的基極TXD為高，三級(jí)管截止，RXD’為低，使得485接收發(fā)送使能端為低，此時(shí)485驅(qū)動(dòng)器處于接收狀態(tài)，其引腳6、7處于高阻態(tài)，外部上、下拉電阻使得485數(shù)據(jù)總線電平A高于B，數(shù)據(jù)為1，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)1從紅外到485的傳輸。