帶有加密功能的電能表的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種帶有加密功能的電能表，ESAM安全模塊的時(shí)鐘引腳串聯(lián)一第一電阻后與單片機(jī)的時(shí)鐘引腳串聯(lián)，該第一電阻與ESAM安全模塊的時(shí)鐘引腳連接的一端并接有第一電容，ESAM安全模塊的電源引腳串聯(lián)一放大電路后與單片機(jī)的模擬輸出電壓引腳串聯(lián)，ESAM安全模塊的輸入輸出引腳連接單片機(jī)的輸入輸出引腳，ESAM安全模塊的復(fù)位引腳連接單片機(jī)的復(fù)位引腳。第一電阻加強(qiáng)了單片機(jī)和ESAM安全模塊兩者的時(shí)鐘引腳通信時(shí)的抗干擾能力，第一電阻和第一電容的配合組成一階濾波電路，為ESAM安全模塊和單片機(jī)兩者的時(shí)鐘引腳通信時(shí)濾除干擾信號，串聯(lián)放大電路能夠有效放大單片機(jī)輸送給ESAM安全模塊的輸出電壓，能夠更可靠的給ESAM安全模塊提供電壓。
【專利說明】帶有加密功能的電能表
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電能表，更具體地說，它涉及一種帶有加密功能的電能表。【背景技術(shù)】
[0002]電能表是電網(wǎng)中必不可少的器件，每家每戶都需要設(shè)置一個(gè)電能表來計(jì)量所使用的電量。目前上所使用的電能表都包括均設(shè)置在外殼內(nèi)的主電路和ESAM安全模塊，主電路包括控制電路、檢測電路和計(jì)量電路，通過檢測電路檢測火線上的電流，然后檢測電路將檢測到的信息，送入到計(jì)量電路，計(jì)量電路就會(huì)計(jì)算出相應(yīng)的用電量，現(xiàn)有的電能表都只設(shè)置有檢測火線電流的檢測電路。智能電表內(nèi)嵌ESAM安全模塊主要是為了給智能電表加密，負(fù)責(zé)完成安全認(rèn)證和關(guān)鍵數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，本地MCU和遠(yuǎn)程與電表的關(guān)鍵數(shù)據(jù)傳輸和密鑰的認(rèn)證都是通過ESAM模塊來進(jìn)行的，能確保安全地實(shí)現(xiàn)電表的參數(shù)設(shè)置、充值、扣款、信息返寫以及遠(yuǎn)程控制操作。
[0003]現(xiàn)有電能表ESAM模塊及CPU卡接口電路存在還存在缺陷。MCU的時(shí)鐘和ESAM時(shí)鐘通過簡單的線或的方式連接到公用的時(shí)鐘源，ESAM模塊與MCU的時(shí)鐘引腳通信時(shí)，抗干擾能力差，信號交互時(shí)不穩(wěn)定，再者M(jìn)CU與ESAM安全模塊的電源引腳連接并供電時(shí)，電壓通常較小，給ESAM安全模塊的正常工作造成影響。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種帶有加密功能的電能表，該種電能表抗干擾能力強(qiáng)，工作可靠。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案:
[0006]一種帶有加密功能的電能表，包括外殼、主電路、單片機(jī)以及ESAM安全模塊，所述ESAM安全模塊的時(shí)鐘引腳串聯(lián)一第一電阻后與單片機(jī)的時(shí)鐘引腳串聯(lián),該第一電阻與ESAM安全模塊的時(shí)鐘引腳連接的一端并接有第一電容，所述ESAM安全模塊的電源引腳串聯(lián)一放大電路后與單片機(jī)的模擬輸出電壓引腳串聯(lián)，所述ESAM安全模塊的輸入輸出引腳連接單片機(jī)的輸入輸出引腳，所述ESAM安全模塊的復(fù)位引腳連接單片機(jī)的復(fù)位引腳。
[0007]通過采用上述技術(shù)方案，ESAM安全模塊的時(shí)鐘引腳和單片機(jī)的時(shí)鐘引腳之間串聯(lián)一第一電阻，加強(qiáng)了單片機(jī)和ESAM安全模塊兩者的時(shí)鐘引腳通信時(shí)的抗干擾能力，該第一電阻與ESAM安全模塊的時(shí)鐘引腳連接的一端并接第一電容，第一電阻和第一電容的配合組成一階濾波電路，為ESAM安全模塊和單片機(jī)兩者的時(shí)鐘引腳通信時(shí)濾除干擾信號，ESAM安全模塊的電源引腳串聯(lián)一放大電路后與單片機(jī)的模擬輸出電壓引腳串聯(lián)，能夠有效放大單片機(jī)輸送給ESAM安全模塊的輸出電壓，能夠更可靠的給ESAM安全模塊提供電壓；工作時(shí)預(yù)先在ESAM安全模塊內(nèi)存儲(chǔ)秘鑰信息，單片機(jī)通過模擬輸出電壓引腳經(jīng)放大電路給ESAM安全模塊供電，單片機(jī)給ESAM安全模塊發(fā)送時(shí)鐘信號，后ESAM安全模塊I/O 口無動(dòng)作，然后發(fā)送復(fù)位指令后其I/O 口進(jìn)行復(fù)位應(yīng)答并比對，比對結(jié)果正確后將結(jié)果反饋給單片機(jī)，可正常讀取ESAM安全模塊內(nèi)的存儲(chǔ)信息，若比對結(jié)果不正確，將結(jié)果反饋給單片機(jī)后禁止其訪問ESAM的存儲(chǔ)信息。
[0008]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn):所述放大電路包括第二電阻和PNP三極管，所述三極管的集電極與ESAM安全模塊的電源引腳相連，所述三極管的發(fā)射極連接有供電電源，所述三極管的基極串聯(lián)第二電阻后與單片機(jī)的模擬輸出電壓引腳連接。
[0009]通過采用上述技術(shù)方案，三極管的基極串聯(lián)第二電阻加強(qiáng)ESAM安全模塊與單片機(jī)之間輸送電壓的穩(wěn)定性，采用PNP三極管作為放大電路的主要組成部分，結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用。
[0010]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述三極管的集電極并接有第二電容。
[0011]通過采用上述技術(shù)方案，三極管的集電極并接第二電容作為旁路電容，防止需要放大的交流信號在第二電阻上行成壓降，并接上第二電容后，因?yàn)榻涣餍盘柨梢酝ㄟ^第二
電容，那么加在第二電阻上的交流信號就基本上沒有了，這樣可以提高交流信號放大的增.、
Mo
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型帶有加密功能的電能表實(shí)施例的ESAM的電路圖； [0013]圖2為本實(shí)用新型帶有加密功能的電能表實(shí)施例單片機(jī)的接線圖示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]參照圖1至圖2對本實(shí)用新型帶有加密功能的電能表實(shí)施例做進(jìn)一步說明。
[0015]一種帶有加密功能的電能表，包括外殼、主電路、單片機(jī)以及ESAM安全模塊，所述ESAM安全模塊的時(shí)鐘引腳6串聯(lián)一第一電阻Rl后與單片機(jī)的時(shí)鐘引腳MCUCLK串聯(lián)，該第一電阻Rl與ESAM安全模塊的時(shí)鐘引腳6連接的一端并接有第一電容Cl，第一電容Cl與ESAM安全模塊連接的另一端接地，所述ESAM安全模塊的電源引腳8串聯(lián)一放大電路9后與單片機(jī)的模擬輸出電壓引腳串聯(lián)VESAM，所述ESAM安全模塊的輸入輸出引腳3連接單片機(jī)的輸入輸出引腳SAM10，所述ESAM安全模塊的復(fù)位引腳7連接單片機(jī)的復(fù)位引腳SAMRST，ESAM安全模塊的2、4、5引腳懸空設(shè)置，引腳I接地設(shè)置。
[0016]通過采用上述技術(shù)方案，ESAM安全模塊的時(shí)鐘引腳6和單片機(jī)的時(shí)鐘引腳MCUCLK之間串聯(lián)一第一電阻R1，加強(qiáng)了單片機(jī)和ESAM安全模塊兩者的時(shí)鐘引腳通信時(shí)的抗干擾能力，該第一電阻Rl與ESAM安全模塊的時(shí)鐘引腳6連接的一端并接第一電容Cl,第一電阻Rl和第一電容Cl的配合組成一階濾波電路，濾除干擾信號，為ESAM安全模塊和單片機(jī)兩者的時(shí)鐘引腳通信時(shí)濾除干擾，ESAM安全模塊的電源引腳8串聯(lián)一放大電路9后與單片機(jī)的模擬輸出電壓引腳VESAM串聯(lián)，能夠有效放大單片機(jī)輸送給ESAM安全模塊的輸出電壓，能夠更可靠的給ESAM安全模塊提供電壓；工作時(shí)預(yù)先在ESAM安全模塊內(nèi)存儲(chǔ)秘鑰信息，單片機(jī)通過模擬輸出電壓引腳VESAM經(jīng)放大電路9給ESAM安全模塊供電，單片機(jī)給ESAM安全模塊發(fā)送時(shí)鐘信號，后ESAM安全模塊I/O 口 3無動(dòng)作，然后發(fā)送復(fù)位指令后其I/O 口 3進(jìn)行復(fù)位應(yīng)答并比對，比對結(jié)果正確后將結(jié)果反饋給單片機(jī)，可正常讀取ESAM安全模塊內(nèi)的存儲(chǔ)信息，若比對結(jié)果不正確，將結(jié)果反饋給單片機(jī)后禁止其訪問ESAM的存儲(chǔ)信息。
[0017]所述放大電路9包括第二電阻R2和PNP三極管Ql，所述三極管Ql的集電極與ESAM安全模塊的電源引腳8相連，所述三極管Ql的發(fā)射極連接有供電電源VDD，所述三極管Ql的基極串聯(lián)第二電阻R2后與單片機(jī)的模擬輸出電壓引腳VESAM連接。通過采用上述技術(shù)方案，三極管Ql的基極串聯(lián)第二電阻R2加強(qiáng)ESAM安全模塊與單片機(jī)之間輸送電壓的穩(wěn)定性，采用PNP三極管Ql作為放大電路9的主要組成部分，結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用。
[0018]所述三極管Ql的集電極并接有第二電容C2。通過采用上述技術(shù)方案，三極管Ql的集電極并接第二電容C2作為旁路電容，防止需要放大的交流信號在第二電阻R2上行成壓降，并接上第二電容C2后，因?yàn)榻涣餍盘柨梢酝ㄟ^第二電容C2，那么加在第二電阻R2上的交流信號就基本上沒有了，這樣可以提高交流信號放大的增益。
[0019]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本實(shí)用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理前提下的若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種帶有加密功能的電能表，包括外殼、主電路、單片機(jī)以及ESAM安全模塊，其特征在于:所述ESAM安全模塊的時(shí)鐘引腳串聯(lián)一第一電阻后與單片機(jī)的時(shí)鐘引腳串聯(lián),該第一電阻與ESAM安全模塊的時(shí)鐘引腳連接的一端并接有第一電容，所述ESAM安全模塊的電源引腳串聯(lián)一放大電路后與單片機(jī)的模擬輸出電壓引腳串聯(lián)，所述ESAM安全模塊的輸入輸出引腳連接單片機(jī)的輸入輸出引腳，所述ESAM安全模塊的復(fù)位引腳連接單片機(jī)的復(fù)位引腳。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有加密功能的電能表，其特征在于:所述放大電路包括第二電阻和PNP三極管，所述三極管的集電極與ESAM安全模塊的電源引腳相連，所述三極管的發(fā)射極連接有供電電源，所述三極管的基極串聯(lián)第二電阻后與單片機(jī)的模擬輸出電壓引腳連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有加密功能的電能表，其特征在于:所述三極管的集電極并接有第二電容。
【文檔編號】G01R22/00GK203772949SQ201420107523
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年3月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月11日
【發(fā)明者】李孫, 何建斌 申請人:浙江華邦電力儀表有限公司