一种无线通信模块和智能电表的制作方法

1.本方案涉及通信领域，特别涉及一种无线通信模块和包含该通信模块的智能电表。


背景技术：

2.随着万物联网技术的发展，无线通信作为一种多个节点之间远距离传输信息传输的方式，已被广泛应用于各个领域的数据传输工作。
3.随着智能生活概念的推广，一些传统行业，已经逐渐利用无线通信取代有线通信的信息传输方式，例如，智能电表的应用。可以通过在配电箱中加装无线设备或芯片来实现无线通信，方便用户和电力部门进行监测、集抄、管理、统计、分析等工作。
4.目前智能电表中通常采用电力线载波、wifi、lora、nb
‑
iot、4g、gprs、gsm等方式进行信息的传输。但是，这些方式不便于维护、功耗高，很难满足现在降本增效的要求。


技术实现要素：

5.本方案意在提供一种无线通信模块和包含该无通信模块的智能电表。
6.为实现上述目的，本方案采用如下技术方案：
7.第一个方面，本方案提供了一种无线通信模块，包括：蓝牙芯片和具有多个外围引脚的板载天线；所述蓝牙芯片的部分管脚与部分外围引脚电连接；所述蓝牙芯片通过板载天线进行信息传输，从而基于无线通信模块对智能电表进行供电控制。
8.在一种优选地实施例中，所述无线通信模块采用邮票孔封装板载天线。
9.在一种优选地实施例中，所述无线通信模块的长度为18.5mm，宽度为13mm；
10.所述无线通信模块的发射功率为6～8dbm，接收灵敏度
‑
97dbm。
11.在一种优选地实施例中，所述无线通信模块上沿天线长度方向，位于天线边缘处以阵列方式，对称设有多个引脚。
12.在一种优选地实施例中，所述蓝牙芯片采用rtl8762cmf型芯片。
13.在一种优选地实施例中，所述蓝牙芯片中的通用输入输出管脚、复位管脚、烧写管脚的一种或多种通过板载天线的预定外围引脚连接。
14.在一种优选地实施例中，所述蓝牙芯片中的部分管脚分别通过滤波电路与板载天线的预定外围引脚连接。
15.在一种优选地实施例中，所述板载天线中的部分外围引脚为空接状态。
16.在一种优选地实施例中，所述无线通信模块上设有uart接口，用于对芯片进行管脚定义、传输控制、二次开发和调试中的一种或多种操作。
17.第二个方面，本方案提供了一种智能电表，该智能电表的万物联网芯片(ioe，internet of everything)上搭载了包括如上所述的无线通信模块；所述无线通信模块通过板载天线进行信息传输，基于供电控制信息对智能电表进行供电控制。
18.有益效果
19.本方案结构简单，在保证性能的前提下，无线通信模块具有较小的尺寸，且具有较低的功耗。
附图说明
20.图1示出本方案所述无线通信模块与智能电表连接关系的示意图；
21.图2示出本方案所述无线通信模块尺寸的一种示例；
22.图3示出本方案所述无线通信模块中蓝牙芯片管脚定义的一种示例；
23.图4示出本方案所述无线通信模块中外围引脚定义的一种示例。
具体实施方式
24.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，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发明的其它优点与功效。本发明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，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
25.需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，虽图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形态、数量、位置关系及比例可在实现本方技术方案的前提下随意改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。因此，可以预见到例如因为制造技术和/或公差而导致示意图中的形状有所变化。因此，示例性实施例不应所述被认为限于图中所示区域的具体形状，而是还可以包括由例如制造工艺造成的形状偏差。在附图中，为了清晰起见，可能会放大某些层和区域的长度和尺寸。附图中的相似附图标记表示相似的部件。还应所述理解到，当某一层被称为“位于其它层或基板上”时，所述层可以直接位于其它层或基板上，或者也可以存在中间层。
26.经研究和分析，传统采用有线通信的方式，不但安装麻烦，而且不便于后期的更换与维护。目前有线通信的方式逐渐被电力线载波、无线通信等方式取代；然而，电力线载波通信时，其抗干扰能力较弱，会造成数据失真等问题；例如，wifi、lora、nb
‑
iot、4g、gprs、gsm等无线传输方式，虽然技术较为成熟，但是，这些方式发射功率较高，功率消耗比较大，无法满足低功耗传输的要求。
27.因此，本方案意在提供一种基于蓝牙芯片的无线通信模块，结合蓝牙协议5.0技术，提高信息传输速率和稳定性，降低芯片的功耗。
28.为使本方案的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本方案具体实施例做详细的说明。
29.如图1所示，本方案公开了一种无线通信模块，该模块包括蓝牙芯片和板载天线。利用板载天线上预置的外围引脚与蓝牙芯片的管脚电连接，所述蓝牙芯片通过板载天线进行信息传输，从而基于无线通信模块对智能电表进行供电控制。
30.本方案中，无线通信模块采用邮票孔封装板载天线，可以直接利用该板载天线作为载体，在其安装面上布置蓝牙芯片。在一种实施例中，如图2所示，无线通信模块的长度为18.5mm，宽度为13mm，总体尺寸较现有芯片尺寸缩减10％以上，更加便于在智能电表中布置安装。在一种实施例中，无线通信模块的发射功率为6～8dbm，接收灵敏度
‑
97dbm，不但能够
在低功率下运行，且能够保证信号的传输精度。
31.本方案中，板载天线设置有多个外围引脚，用于与蓝牙芯片上的gpio接口连接。在一种实施例中，如图2所示，在无线通信模块的两侧边缘，对称设有多个引脚；多个引脚按照阵列方式排布。例如，每侧设置10个引脚，每个引脚的高度为1mm，宽度为0.8mm；引脚之间的间距为5.9mm。
32.本方案中，蓝牙芯片可以采用rtl8762cmf型芯片。蓝牙芯片中的通用输入输出管脚、复位管脚、烧写管脚等管脚分别与板载天线的预定引脚连接；蓝牙芯片中的滤波管脚通过和滤波电路与无线通信模块上的外围引脚连接。在一种实施例中，可以按照如图3所示的方式定义蓝牙芯片u8的管脚，利用如图4所示的方式定义板载天线u9的引脚。蓝牙芯片的管脚和板载天线的引脚之间的连接关系可以按照表1的方式连接。
33.表1蓝牙芯片的管脚和板载天线引脚的对应关系
[0034][0035]
本领域技术人员应当理解，根据采用蓝牙芯片的型号不同，其管脚的定义会有略微变化，同样，根据采用无线通信模块的结构不同，其外围引脚的定义也会略有不同。在上述示例的基础上，本领域技术人员能够在合理的范围内，对蓝牙芯片或外围引脚进行适当的定义或扩展，不仅限于上述展示的示例。
[0036]
另外，如图1所示，蓝牙芯片还需要进一步与晶振、滤波器和蓝牙电源等结构连接，例如，蓝牙芯片可以采用1.2v的供电电压来维持蓝牙芯片的正常工作；晶振可以选择40兆的晶振电路；例如，管脚复位采用上拉电路来完成复位操作等等。对于外围器件的连接和选择，可以在满足蓝牙芯片和无线通信模块性能情况下，进行合理调整，不仅限于上述的示例。
[0037]
此外，可以利用无线通信模块预留的uart接口，来对模块进行二次开发和调试，提高芯片的适应能力。
[0038]
在上述无线通信模块的基础上，本方案还公开了一种智能电表，该电表的万物联网芯片(ioe)上搭载了上述的无线通信模块，从而进一步为智能电表空置出部分空间，利于智能电表的内部布局，便于智能电表的安装和维护。本方案中，可以无线通信模块可以通过贴片焊接的方式固定在智能电表的线路板上，利用智能电表的线路板给模块供电。其中，智能电表的mcu可以与蓝牙芯片中的gpio接口连接，从而控制无线通信模块的数据通信。
[0039]
综上所述，本方案通过将小尺寸板载天线和蓝牙芯片相结合，使得无线通信模块具有较小的体积，便于芯片的安装与维护，为智能电表提供更多的布置空间。本方案通过采用ble蓝牙芯片(bluetooh low energy)，使得芯片的功耗大幅度降低。通过二次开发和调整，能够满足更多条件下的无线通信应用，提高芯片的适应能力。
[0040]
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。