一种双线数据信号的ESAM电路的制作方法

本实用新型涉及电表技术领域，尤其涉及一种数据信号传输的双线电路。

背景技术：

为从2009年底，国家电网公司的智能电能表对内部软件功能：费控功能、内部参数、内部数据等智能电能表信息的交换安全技术将进行了规定，制订了《智能电能表信息交换安全技术规范》。采用国家密码安全算法sm1算法，设计了sm1算法的esam安全芯片，以此来智能电能表的信息交换安全。

单线数据信号采用单线形式实现的esam电路如图1所示，该电路使用单线模式，esam芯片“三号管脚”i/o口通过具有7816协议口io_psam的硬件mcu芯片(单片机)进行链接，来完成mcu芯片跟esam芯片间的信息数据交换。

但是使用单线数据信号实现的esam电路存在如下缺陷：

1、原有使用单线形式，esam芯片“三号管脚”i/o口需要一个特殊的7816协议口，硬件mcu芯片(单片机)的资源不一定能提供该7816协议口。7816协议是esam芯片的通讯协议，如果mcu直接有支持该协议的i/o口那是最好了，但是，如果mcu芯片没有直接支持该协议的i/o口的情况下，单线数据信号的esam电路将使得mcu芯片无法获得与esam芯片链接的许可，也就无法实现对智能电能表的信息数据、参数的抄读或设置等功能了。

2、原有使用单线形式，需要通过mcu芯片跟esam芯片间连接网络的单线接口反复切换接收发送状态，影响了通讯速率。

因此，针对上述技术问题，提出了一种双线数据信号的esam电路。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术的缺陷，提供了-一种双线数据信号的esam电路。

为了实现以上目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种双线数据信号的esam电路，包括esam模块、单片机模块，所述单片机模块包括接收数据线psam_rxd和发送数据线psam_txd；单片机模块的接收数据线psam_rxd和发送数据线psam_txd均与esam模块连接；当发送数据线psam_txd有数据时，esam模块接收数据，并将接收到的数据通过接收数据线psam_rxd发送至单片机模块。

进一步的，所述esam模块包括i/o脚，单片机模块的接收数据线psam_rxd和发送数据线psam_txd均与esam模块的i/o脚连接。

进一步的，还包括三极管q26、电阻r218；电阻r218的一端与发送数据线psam_txd连接，电阻r218的另一端与三极管q26的基极连接，三极管q26的发射极与esam模块的i/o脚连接，三极管q26的集电极与地连接。

进一步的，还包括电阻r222，电阻r222的一端与接收数据线psam_rxd连接，电阻r222的另一端与esam模块的i/o脚连接。

进一步的，还包括通信模块，所述通信模块与esam模块连接。

进一步的，还包括存储器，所述存储器与单片机模块。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、改成双线后，不需要通过单线接口反复切换接收发送状态，双线接口可一个保持接收状态，另一个保持发送状态，可以有效地提高了esam芯片与mcu芯片之间的通信速率；

2、加大了mcu芯片对esam芯片的适应和选择范围；

3、提高了esam芯片与mcu芯片之间数据信息通信的安全性和可靠性；

4、有效地降低了产品的设计成本，提高了产品的质量和竞争力。

附图说明

图1为实施例一提供的单线数据信号采用双线实现的电路图；

图2为实施例一提供的一种双线数据信号的esam电路图；

图3为实施例二提供的一种双线数据信号的esam电路原理示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图2所示，本实施例提供的一种双线数据信号的esam电路，包括esam模块、单片机模块，esam模块与单片机模块连接；单片机模块为mcu。

单片机模块包括接收数据线psam_rxd和发送数据线psam_txd；esam模块包括i/o脚；双线数据信号的esam电路还包括电阻r222、电阻r218、三极管q26、电阻r219、三极管q24；psam_txd与电阻r218的一端连接，电阻r218的另一端与三极管q26的基极连接，三极管q26的集电极与地连接，三极管q26的发射极分别与电阻r219的一端、esam模块的i/o脚连接；psam_rxd与电阻r222的一端连接，电阻r222的另一端分别与电阻r219的一端、esam模块的i/o脚连接；电阻r219的另一端与三极管q24的集电极连接，三极管q24的发射极与电源vcc连接。

在本实施例中，双线数据信号的esam电路还包括电阻r211、三极管q25、电容c111、电阻r210、电容c108；三极管q24的基极与电阻r211的一端连接，电阻r211的另一端与三极管q25的集电极连接，三极管q25的发射极与地连接，三极管q25的基极分别与电容c111、电阻r210的一端连接，电容c111的另一端与地连接，电阻r210的另一端与单片机模块的psam_pwr连接；电容c108的一端与点则r219连接，另一端与地连接。

本实施例的电路使用双线模式，改进成psam_rxd和psam_txd后，普通串口就可以不需要特定的硬件资源就可以实现对智能电能表的信息数据、参数的抄读或设置等功能了。且改成双线后通信速率可以加快，不需要通过mcu跟esam模块间连接网络的单线接口反复切换接收发送状态，双线接口可一个保持接收状态，另一个保持发送状态。

使用双线模式的电路方式就可以实现任意专用mcu芯片支持国网esam芯片通讯的用处。

该使用双线模式的电路原理分析如下：

电路中esam芯片是被动模式。双线模式时，当有psam_txd数据时，esam芯片处于接收状态，接收完成后，esam芯片通过psam_rxd发送数据给mcu芯片，psam_rxd处于常态接收状态。

当psam_txd为高电平时，三极管q26截至，i/o为高电平；psam_txd为低电平时，三极管q26导通，i/o为低电平。这样实现mcu芯片对esam芯片的数据的安全传输与交换。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、改成双线后，不需要通过单线接口反复切换接收发送状态，双线接口可一个保持接收状态，另一个保持发送状态，可以有效地提高了esam芯片与mcu芯片之间的通信速率；

2、加大了mcu芯片对esam芯片的适应和选择范围；

3、提高了esam芯片与mcu芯片之间数据信息通信的安全性和可靠性；

4、有效地降低了产品的设计成本，提高了产品的质量和竞争力。

实施例二

如图3所示，本实施例提供的一种双线数据信号的esam电路，包括esam模块、单片机模块、通信模块、存储器，esam模块与分别单片机模块、通信模块连接，单片机模块还与存储器连接。

通信模块可以为外部的红外通信模块、rs485通信模块、载波通信模块、微功率无线通信模块、gprs无线通信模块等，用于使esam模块与外部设备通信。

存储器中存储所需的数据信息，用于为单片机模块提供或存储所需的数据信息。

需要说明的是，本实施例提供的一种双线数据信号的esam电路中esam模块与单片机模块的通信与实施例一类似，在此不多做赘述。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、改成双线后，不需要通过单线接口反复切换接收发送状态，双线接口可一个保持接收状态，另一个保持发送状态，可以有效地提高了esam芯片与mcu芯片之间的通信速率；

2、加大了mcu芯片对esam芯片的适应和选择范围；

3、提高了esam芯片与mcu芯片之间数据信息通信的安全性和可靠性；

4、有效地降低了产品的设计成本，提高了产品的质量和竞争力。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。