ES2370587T3 - Transmisión bidireccional inalámbrica de señales de datos serie entre un equipo electrónico y un contador de energía. - Google Patents

Transmisión bidireccional inalámbrica de señales de datos serie entre un equipo electrónico y un contador de energía. Download PDF

Info

Publication number
ES2370587T3
ES2370587T3 ES09305314T ES09305314T ES2370587T3 ES 2370587 T3 ES2370587 T3 ES 2370587T3 ES 09305314 T ES09305314 T ES 09305314T ES 09305314 T ES09305314 T ES 09305314T ES 2370587 T3 ES2370587 T3 ES 2370587T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
quot
serial
slave
transmission
received
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES09305314T
Other languages
English (en)
Inventor
Serge Bulteau
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Itron France SAS
Original Assignee
Itron France SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Itron France SAS filed Critical Itron France SAS
Application granted granted Critical
Publication of ES2370587T3 publication Critical patent/ES2370587T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0264Arrangements for coupling to transmission lines
    • H04L25/0266Arrangements for providing Galvanic isolation, e.g. by means of magnetic or capacitive coupling
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B5/00Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/20Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems characterised by the transmission technique; characterised by the transmission medium
    • H04B5/22Capacitive coupling
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B5/00Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/20Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems characterised by the transmission technique; characterised by the transmission medium
    • H04B5/24Inductive coupling
    • H04B5/26Inductive coupling using coils
    • H04B5/266One coil at each side, e.g. with primary and secondary coils
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B5/00Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/70Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
    • H04B5/72Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes for local intradevice communication

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Bidirectional Digital Transmission (AREA)
  • Details Of Flowmeters (AREA)

Abstract

Sistema de transmisión bidireccional inalámbrico de señales de datos en formato serie entre un primer dispositivo (3) electrónico "maestro" y un segundo dispositivo (2) electrónico "esclavo", intercambiándose a corta distancia las señales de datos en formato serie mediante medios (4) de acoplamiento electromagnético bidireccionales que envían como salida un impulso en cada frente ascendente o descendente de las citadas señales de datos en formato serie, caracterizado porque el segundo dispositivo electrónico "esclavo" es un contador (2) de energía que comprende un microcontrolador (20) el cual dispone de un puerto de entrada serie (RX), porque para una transmisión de señales de datos desde el dispositivo (3) electrónico "maestro" hacia el contador (2) de energía "esclavo", los impulsos en la salida de los medios (4) de acoplamiento electromagnético son impulsos positivos enviados al citado puerto (RX) de entrada serie, y porque el microcontrolador (20) está programado para: generar una interrupción para cada impulso recibido en el citado puerto de entrada (RX), sincronizarse en el primer impulso recibido y generar, a la velocidad de transmisión de los datos serie, una sucesión de bits, siendo el valor de cada bit generado: igual al bit anterior si mientras tanto no se ha recibido ninguna interrupción; igual al inverso del valor del bit anterior si mientras tanto se ha recibido una interrupción.

Description

Transmisi6n bidireccional inalambrica de senales de datos serie entre un equipo electr6nico y un contador de energia.�
El presente invento se refiere a la transmisi6n bidireccional inalambrica de muy corto alcance de senales de datos en formato serie entre dos equipos electr6nicos cercanos.
En lo que sigue nos interesamos mas en concreto en la comunicaci6n de dichas senales serie entre el circuito electr6nico de un contador de energia, tal como un contador de agua, de gas o de electricidad, llamado en lo que sigue dispositivo "esclavo", y un dispositivo electr6nico "maestro" externo.
De manera general, el circuito electr6nico de un contador de energia comprende un microcontrolador que dispone de un enlace serie en dos de sus puertos serie, un primer puerto Rx para la recepci6n de senales serie, y un puerto Tx para la emisi6n de senales serie. Gracias a este enlace serie, el microcontrolador puede intercambiar datos serie con otros dispositivos electr6nicos.
Estos intercambios de datos serie pueden ser necesarios en diferentes fases de la vida de un contador, y en particular:
en diferentes fases de la producci6n, antes de que los diferentes componentes electr6nicos, entre ellos el controlador, sean encerrados en la caja estanca del contador;
al final de la producci6n, aunque los diferentes componentes electr6nicos, entre ellos el controlador, hayan sido encerrados en la caja estanca del contador;
en el momento de la instalaci6n del contador en un emplazamiento para permitir su parametrizaci6n;
y eventualmente en cualquier momento durante el funcionamiento normal del contador una vez instalado, por ejemplo de cara a una transmisi6n de datos desde el contador hacia un dispositivo de lectura a distancia.
Mientras no se haya cerrado la caja del contador sobre los componentes electr6nicos, es facil proceder a los intercambios de senales serie uniendo electricamente los bancos de ensayos en diferentes puntos del circuito electr6nico del contador. No es necesario entonces proporcionar un conector particular.
En cambio, una vez que la caja estanca se cierra sobre los componentes electr6nicos, es imposible abrir de nuevo dicha caja sin riesgo de deteriorar el contador, puesto que, en ciertos modelos de contadores, la caja se llena completamente de una resina destinada a proteger la electr6nica frente a condiciones ambientales severas, tales como la inmersi6n del contador. Por lo tanto, en este caso, ya no existe contacto electrico posible entre el exterior del contador y el enlace serie del microcontrolador.
Sin embargo, para permitir que un dispositivo externo "maestro" se pueda comunicar con el enlace serie del microcontrolador (dispositivo "esclavo") sin recurrir a un sistema de conexi6n, es conocido el utilizar una transmisi6n bidireccional de datos serie mediante una conexi6n 6ptica. El principio de una comunicaci6n de este tipo se esquematiza en la figura 1 adjunta: cada uno de los dispositivos "maestro" y "esclavo" consta de un par de componentes 6pticos que comprenden un emisor 6ptico (E1 para el dispositivo "maestro", E2 para el dispositivo "esclavo"), tipicamente un diodo electroluminiscente, y un receptor 6ptico (R1 para el dispositivo "maestro", R2 para el dispositivo "esclavo"), tipicamente un fotodiodo o un fototransistor. El dispositivo externo "maestro" transmite una primera senal S1 serie de dos niveles representativa de una sucesi6n de bits de "0" 6 de "1", por medio del emisor 6ptico E1, siendo dicha senal recibida por el receptor R2 unido al puerto serie del microcontrolador (no representado). Del mismo modo, el dispositivo "esclavo" responde al dispositivo "maestro" mediante la transmisi6n, por su puerto de emisi6n serie Tx, de una segunda senal S2 serie de dos niveles, tambien representativa de una sucesi6n de bits de "0" 6 de "1", por medio de su emisor E2, siendo recibida dicha senal por el receptor R1 del dispositivo "maestro".
La ventaja de un intercambio 6ptico de este tipo es que las senales S1 y S2 de datos serie son transmitidas tal cual, y no necesitan transformaci6n en la recepci6n. Cuando el puerto serie Rx del microcontrolador del dispositivo "esclavo" recibe una senal S1 de datos serie, el microcontrolador esta programado para que la recepci6n del primer frente del bit de inicio ("start bit" en la terminologia anglo-sajona) genere una interrupci6n, lo cual permite al microcontrolador sincronizarse y posteriormente lanzar una rutina que permita leer, a la velocidad conocida del tren de bits recibido, el estado por medio de cada bit que sigue al bit de inicio y recuperar asi los datos que le han sido transmitidos. El mayor inconveniente reside no obstante en el hecho de que es necesario proporcionar una pared 1 en la caja del contador que sea transparente al menos a la longitud de onda 6ptica utilizada. Como la caja de un contador no puede ser totalmente transparente, esto obliga a proporcionar una pared localmente transparente, lo cual podria perjudicar a la estanqueidad de la caja. Ademas, el contador debe comprender un emisor y un receptor 6pticos, lo cual aumenta el coste de fabricaci6n del producto. Este
E09305314 26-10-2011
sobrecoste es tanto mas indeseable cuanto que la comunicaci6n de tales senales serie s6lo se utiliza en las fases de producci6n y de instalaci6n del contador.
Por otro lado, del documento DE 10 2005 051 117 A1 se conoce una interfaz de comunicaci6n entre un contador y un m6dulo de evaluaci6n, en la cual el intercambio de senales se realiza por acoplamiento capacitivo entre electrodos capacitivos situados sobre unas paredes respectivas del contador y del m6dulo. La ventaja segura de una interfaz de este tipo es que la transmisi6n de las senales se puede realizar a traves de la caja de material plastico y de la resina. En cambio, el acoplamiento capacitivo s6lo permite transmitir variaciones de senal y no niveles constantes. Esto no es molesto en el contexto del documento DE 10 2005 051 117 A1 que preve transmitir senales generadas de acuerdo con el protocolo IrDA, que se presentan por lo tanto en forma de una sucesi6n de impulsos de duraciones muy cortas.
Sin embargo, una interfaz de este tipo no esta adaptada para la comunicaci6n de senales serie puesto que es necesario reconstruir, en la recepci6n, la senal serie a partir de las variaciones de senal recibidas por acoplamiento capacitivo.
Por ultimo se conocen soluciones de intercambios de datos inalambricos entre un contador y un aparato de medida utilizando un acoplamiento inductivo. Al igual que en el acoplamiento capacitivo descrito anteriormente, el intercambio de datos por acoplamiento inductivo s6lo permite transmitir variaciones de senal. Si las senales que se desea intercambiar estan en el formato serie, por ejemplo segun el formato estandar RS232, es necesario proporcionar medios en la recepci6n para reconstruir los niveles constantes de las senales a partir de las variaciones de senal.
Un sistema de transmisi6n bidireccional de senales serie de acuerdo con el preambulo de la reivindicaci6n 1 se describe por ejemplo en el documento EP 0 977 406.
El presente invento tiene por objetivo proporcionar una soluci6n de intercambio de datos serie entre un contador de energia y un dispositivo electr6nico "maestro" que utilice un acoplamiento electromagnetico, del tipo capacitivo o inductivo, sin aumentar el coste del contador de energia, es decir sin tener necesidad de recurrir a caros componentes adicionales para la reconstrucci6n de las senales serie.
Este objetivo se alcanza de acuerdo con el invento, el cual proporciona un sistema de transmisi6n bidireccional inalambrico de senales de datos en formato serie tal como se define en la reivindicaci6n 1.
El dispositivo electr6nico "maestro" comprende preferentemente una interfaz situada entre medios de emisi6n/recepci6n de senales de datos en formato serie y los citados medios de acoplamiento electromagnetico. Para una transmisi6n de senales de datos desde el dispositivo electr6nico "maestro" hacia el contador de energia "esclavo", la citada interfaz comprende un generador de impulsos de alta tensi6n que recibe las senales de datos en formato serie emitidas por los medios de emisi6n/recepci6n, y que envia como salida un impulso de alta tensi6n en cada frente ascendente o descendente de las senales de datos en formato serie recibidas.
Para una transmisi6n de senales de datos desde el contador de energia "esclavo" hacia el dispositivo electr6nico "maestro", la senal de datos en formato serie a transmitir es enviada por el puerto de salida del microcontrolador a los medios de acoplamiento electromagnetico, y la citada interfaz comprende preferentemente un generador de senal serie cuya entrada esta unida a la salida de los medios de acoplamiento, y cuya salida envia senales de datos en formato serie a los citados medios de emisi6n/recepci6n.
Los medios de acoplamiento electromagnetico pueden ser de tipo inductivo. En ese caso, los medios de acoplamiento electromagnetico comprenden preferentemente dos bobinas situadas a ambos lados de una pared de plastico de la caja del contador para constituir un transformador electrico.
Como variante los medios de acoplamiento electromagnetico pueden ser de tipo capacitivo. En ese caso, dichos medios comprenden preferentemente cuatro placas conductoras situadas a ambos lados de una pared de plastico de la caja del contador para formar dos a dos una capacidad de transmisi6n.
Se comprendera mejor el presente invento a la vista de la siguiente descripci6n hecha con referencia a las figuras adjuntas, en las cuales:
la figura 1 ya descrita ilustra el principio conocido del intercambio de senales de tipo serie por conexi6n 6ptica;
la figura 2 ilustra, en forma de diagrama de bloques simplificado, el principio de acuerdo con el invento del intercambio de datos serie por acoplamiento electromagnetico entre un dispositivo "maestro" y un contador de energia "esclavo" que comprende un microcontrolador;
la figura 3 representa el esquema electrico equivalente de una transmisi6n por acoplamiento inductivo;
la figura 4 representa el esquema electrico equivalente de una transmisi6n por acoplamiento capacitivo;
la figura 5 ilustra una realizaci6n preferente de un generador de alta tensi6n del dispositivo "maestro" para una transmisi6n por acoplamiento inductivo;
la figura 6 ilustra una realizaci6n preferente de un generador de alta tensi6n del dispositivo "maestro" para una transmisi6n por acoplamiento capacitivo;
la figura 7 es un ejemplo de senales emitidas y recibidas respectivamente por el dispositivo "maestro" y el microcontrolador del contador "esclavo", y del tratamiento realizado por el microcontrolador;
la figura 8 es un ejemplo de senales emitidas y recibidas respectivamente por el microcontrolador del contador "esclavo" y por el dispositivo "maestro", y del tratamiento realizado por la interfaz del dispositivo "maestro";
la figura 9 ilustra una realizaci6n del circuito de interfaz del contador "esclavo" para una transmisi6n por acoplamiento inductivo;
la figura 10 ilustra una realizaci6n del circuito de interfaz del contador "esclavo" para una transmisi6n por acoplamiento capacitivo;
En la figura 2, se han esquematizado en forma de diagrama de bloques simplificado los componentes necesarios para la comunicaci6n bidireccional de datos serie entre un dispositivo "esclavo" 2 constituido por un contador de energia que comprende un microcontrolador 20, y un dispositivo electr6nico "maestro" 3, tal como un aparato de ensayo. Se recuerda que las senales que se desea intercambiar entre el dispositivo "maestro" 3 y el dispositivo "esclavo" 2 son senales de tipo serie, por ejemplo senales asincronas con el formato estandar RS232. Dichas senales serie son de dos niveles constantes (tipicamente 0/5 Voltios 6 0/3 Voltios para los dispositivos alimentados por bateria) y son representativas de una sucesi6n de bits a "0" 6 a "1".
La transmisi6n bidireccional de datos se realiza por acoplamiento electromagnetico, de tipo capacitivo o inductivo. Este acoplamiento electromagnetico es esquematizado por el rectangulo 4 en linea de puntos de la figura 2.
Se preven tambien dos interfaces cuya funci6n se explicara a continuaci6n, una primera interfaz 31 al nivel del dispositivo "maestro", y una segunda interfaz 21 al nivel del contador "esclavo", aguas arriba del microcontrolador 20 en el sentido de la recepci6n.
En el caso de un acoplamiento electromagnetico de tipo inductivo, dos bobinas L1 y L2 estan situadas a ambos lados de la pared 1 de plastico de la caja del contador. Estas dos bobinas constituyen un transformador electrico. El esquema electrico equivalente se proporciona en la figura 3. Si se emite un frente de corriente Ie que atraviesa la bobina L1, en la bobina L2 se recibira un impulso de corriente Ir (impedancia de carga RLpequena) o de tensi6n Vr (impedancia de carga RL grande). La transmisi6n es bidireccional y los niveles de impulsos son asimetricos, lo cual permite reducir los costes a nivel del contador. Conviene senalar que el factor de acoplamiento de una transmisi6n de este tipo es muy pequeno, de manera que es preferible proporcionar una funci6n de amplificaci6n de las senales transmitidas.
En el caso de un acoplamiento electromagnetico de tipo capacitivo, cuatro placas conductoras P1 a P4 estan situadas a ambos lados de la pared 1 de plastico de la caja del contador con el fin de formar dos a dos una capacidad de transmisi6n. El esquema electrico equivalente se proporciona en la figura 4. Si se emite un frente de tensi6n Ve entre las dos placas P1 y P2, se recibira un impulso de tensi6n Vr entre las placas P3 y P4, dependiendo la duraci6n de este impulso de la constante de tiempos RL x CL, donde RL es la impedancia de carga y CL la capacidad parasita de carga. La transmisi6n es tambien bidireccional y los niveles de impulsos son asimetricos. Segun el esquema electrico de la figura 4, las placas conductoras forman, con la capacidad parasita de carga, un divisor de tensi6n de manera que la amplitud de la senal recibida es mas pequena que la amplitud de la senal emitida, segun el ratio
Vr/Ve� CT/CL
Teniendo en cuenta los 6rdenes de magnitud de las capacidades (entre 0,3 y 1pF para CT y de 10 a 20 pF para CL), la amplitud de la senal recibida puede asi ser entre veinte y cuarenta veces inferior a la de la senal emitida. De esta forma tambien se debe proporcionar una funci6n de amplificaci6n de las senales.
Asi, cualquiera que sea el tipo de transmisi6n electromagnetica elegido, s6lo los frentes ascendentes y descendentes de la senal serie que se desea transmitir son efectivamente transmitidos y recibidos en forma de impulsos, y es necesario poder reconstruir las senales de tipo serie a partir de los impulsos recibidos. Ademas, en los dos casos de transmisi6n, es necesario proporcionar amplificaciones de los niveles de senales transmitidas.
Para simplificar al maximo la segunda interfaz 21, el invento preve que las funciones de amplificaci6n de senales se realicen no al nivel de la interfaz 21 del contador, sino al nivel de la interfaz 31 del dispositivo "maestro".
Mas en concreto, la primera interfaz 31 del dispositivo "maestro" comprende:
E09305314 26-10-2011
un generador 310 de impulsos de alta tensi6n que recibe la senal de datos serie emitida por medios 30 de emisi6n/recepci6n del dispositivo "maestro" y que envia un impulso de nivel amplificado en cada frente de la senal de datos serie;
medios 311 de amplificaci6n que reciben impulsos transmitidos por el acoplamiento electromagnetico 4 y que son resultado de la emisi6n de una senal de datos serie por el contador "esclavo", y que reconstruyen la senal de datos serie correspondiente para enviarle a los medios 30 de emisi6n/recepci6n de senal en el formato serie.
Las figuras 5 y 6 ilustran una realizaci6n preferente del generador 310 de impulsos de alta tensi6n en los casos respectivos de una transmisi6n por acoplamiento inductivo y de una transmisi6n por acoplamiento capacitivo. La generaci6n de impulsos se realiza de acuerdo con el principio conocido de la carga de una bobina L1 hasta la obtenci6n de una corriente determinada seguida de la descarga de esta bobina, estando controlados los ciclos de carga y de descarga por un transistor. A senalar que, en el caso de la transmisi6n por acoplamiento inductivo, es directamente la bobina L1 la que se utiliza en el generador 310.
Por su parte, los medios 311 de la interfaz se pueden realizar mediante un montaje clasico de amplificador operacional que permite reconstruir una senal serie a partir de impulsos amplificados. La l6gica aplicada coincide con la de una bascula D, para la cual el estado cambia en cada recepci6n de impulso.
Como se ha indicado anteriormente, la funci6n de reconstrucci6n de una senal serie desde el dispositivo "maestro" hacia el dispositivo "esclavo" no debe aumentar el coste del contador. Para conseguir esto, el invento preve reconstruir estas senales mediante una rutina l6gica particular del microcontrolador 20, recibiendo este ultimo en el puerto serie Rx los impulsos transmitidos por el acoplamiento magnetico.
La rutina l6gica concreta consiste en realizar las siguientes etapas:
el microcontrolador 20 genera una interrupci6n en cada impulso recibido, que corresponde con cada frente ascendente o descendente de la senal de datos serie emitida;
el microcontrolador 20 se sincroniza en el primer impulso recibido correspondiente al frente ascendente del bit de inicio de la senal de datos serie emitidos, y genera, a la velocidad de transmisi6n de los datos serie, una sucesi6n de bits, siendo cada bit generado:
o de un valor igual al del bit precedente si mientras tanto no se ha recibido ninguna interrupci6n;
o de un valor igual al inverso del valor del bit precedente si mientras tanto se ha recibido una interrupci6n.
En la figura 7 se ilustra un ejemplo de generaci6n de la sucesi6n de bits por el microcontrolador. En esta figura, el primer cronograma ilustra el aspecto de una senal de datos serie emitida por el dispositivo "maestro" aguas arriba de la interfaz 31. Esta senal de datos serie esta formada por una sucesi6n de bits, siendo senalado el inicio de la senal por un bit de inicio de valor 1. En el ejemplo, la senal es de la forma "10011101010".
El segundo cronograma ilustra el aspecto de los impulsos de alta tensi6n generados por el generador 310 de alta tensi6n, correspondiendo estos impulsos a cada frente ascendente o descendente de la senal de datos serie emitida por el dispositivo "maestro". Teniendo en cuenta el tiempo de tratamiento necesario en el generador 310, estos impulsos estan ligeramente desfasados en el tiempo (retardo del orden de 100 Is) con respecto a los frentes ascendentes y descendentes de la senal emitida. Estos impulsos son transmitidos tal cual por el acoplamiento electromagnetico, capacitivo o inductivo. El tercer cronograma ilustra las interrupciones generadas por el microcontrolador 20 del contador en cada impulso recibido a la entrada del puerto serie Rx. El ultimo cronograma muestra la sucesi6n de bits generados por el microprocesador aplicando las reglas anteriormente enunciadas. Se recupera bien la senal inicialmente emitida "1001110101".
La figura 8 proporciona un ejemplo de generaci6n de una senal de datos serie durante una transmisi6n de una senal de datos serie desde el microcontrolador 20 del contador "esclavo" hacia el dispositivo "maestro". En esta figura, el primer cronograma ilustra el aspecto de una senal de datos emitidos directamente por el puerto serie Tx del microcontrolador. Esta senal de datos serie esta formada por una sucesi6n de bits, siendo senalado el inicio de la senal por un bit de inicio de valor 1. En el ejemplo, la senal tiene la forma "10011101010". El segundo cronograma ilustra la senal recibida en la entrada de la interfaz 31, y mas en concreto en la entrada del generador de senal 311. Debido al acoplamiento electromagnetico, esta senal es una sucesi6n de impulsos correspondientes a cada frente ascendente o descendente de la senal serie emitida. El tercer cronograma ilustra la salida del generador 311, la cual coincide con mucha exactitud con la senal inicial emitida "10011101010".
Gracias al hecho, por una parte, de que la reconstrucci6n de la senal serie en el sentido desde el dispositivo "maestro" hacia el dispositivo "esclavo" se realiza de forma l6gica y, por otra parte, de que las funciones de amplificaci6n son realizadas al nivel del dispositivo "maestro", los costes al nivel del contador son extremadamente reducidos:
La figura 9 ilustra la interfaz 21 al nivel del contador 2 para una transmisi6n de tipo inductivo. La bobina L2 que forma el secundario del transformador esta situada al nivel de la pared 1 de la caja en el lado interno a la caja. La otra bobina L1 esta situada preferentemente sobre una pared externa del dispositivo electr6nico "maestro". Un circuito que comprende un transistor bipolar y resistencias permite reducir el nivel de tensi6n necesario a la entrada del
5 microprocesador para generar las interrupciones.
La figura 10 ilustra la interfaz 21 al nivel del contador 2 para una transmisi6n de tipo capacitivo. Las dos placas P3 y P4 pueden ser soportadas directamente por la tarjeta de circuito impreso al nivel de la pared 1 de la caja en el lado interno a la caja, estando la placa P3 unida a la masa, y estando la placa P4 unida a los puertos de entrada Rx y de salida Tx del microcontrolador 20. En este caso s6lo es necesaria una resistencia RPD de descarga a masa (pull
10 down en terminologia anglo-sajona). Las dos otras placas P1 y P2 pueden tambien ser soportadas por la pared 1 de la caja 1, en el lado externo a la caja. Como variante, estas placas P1 y P2 se colocan sobre una pared externa del dispositivo electr6nico "maestro".
El sistema de transmisi6n de acuerdo con el invento es compatible con cualquier protocolo de comunicaci6n serie de dos hilos. En efecto, la interfaz 31 del dispositivo "maestro" no realiza ninguna conversi6n de protocolo, sino que se
15 limita a convertir en un sentido de transmisi6n, frentes en impulsos, y en el otro sentido de transmisi6n, impulsos en nivel. El microcontrolador 20 utiliza por su parte la misma l6gica de comunicaciones que la utilizada durante una transmisi6n por cable, excepto que se anade una l6gica de nivel aguas arriba para gestionar las interrupciones.
E09305314 26-10-2011

Claims (7)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Sistema de transmisi6n bidireccional inalambrico de senales de datos en formato serie entre un primer dispositivo
    (3) electr6nico "maestro" y un segundo dispositivo (2) electr6nico "esclavo", intercambiandose a corta distancia las senales de datos en formato serie mediante medios (4) de acoplamiento electromagnetico bidireccionales que envian como salida un impulso en cada frente ascendente o descendente de las citadas senales de datos en formato serie, caracterizado porque el segundo dispositivo electr6nico "esclavo" es un contador (2) de energia que comprende un microcontrolador (20) el cual dispone de un puerto de entrada serie (Rx), porque para una transmisi6n de senales de datos desde el dispositivo (3) electr6nico "maestro" hacia el contador (2) de energia "esclavo", los impulsos en la salida de los medios (4) de acoplamiento electromagnetico son impulsos positivos enviados al citado puerto (Rx) de entrada serie, y porque el microcontrolador (20) esta programado para:
    generar una interrupci6n para cada impulso recibido en el citado puerto de entrada (Rx),
    sincronizarse en el primer impulso recibido y
    generar, a la velocidad de transmisi6n de los datos serie, una sucesi6n de bits, siendo el valor de cada bit generado:
    igual al bit anterior si mientras tanto no se ha recibido ninguna interrupci6n;
    igual al inverso del valor del bit anterior si mientras tanto se ha recibido una interrupci6n.
  2. 2. Sistema de transmisi6n de acuerdo con la reivindicaci6n 1, caracterizado porque el dispositivo (3) electr6nico "maestro" comprende una interfaz (31) situada entre medios (30) de emisi6n/recepci6n de senales de datos en formato serie y los citados medios (4) de acoplamiento electromagnetico, y porque, para una transmisi6n de senales de datos desde el dispositivo (3) electr6nico "maestro" hacia el contador (2) de energia "esclavo", la citada interfaz
    (31) comprende un generador (310) de impulsos de alta tensi6n que recibe las senales de datos en formato serie emitidas por los medios (30) de emisi6n/recepci6n, y que entrega en la salida un impulso de alta tensi6n en cada frente ascendente o descendente de las senales de datos en formato serie recibidas.
  3. 3.
    Sistema de transmisi6n de acuerdo con la reivindicaci6n 2, caracterizado porque, para una transmisi6n de senales de datos desde el contador (2) de energia "esclavo" hacia el dispositivo (3) electr6nico "maestro", la senal de datos en formato serie a transmitir es enviada por el puerto de salida (Tx) del microcontrolador (20) a los medios (4) de acoplamiento electromagnetico, y porque la citada interfaz (31) comprende un generador (311) de senales serie cuya entrada esta unida a la salida de los medios de acoplamiento, y cuya salida envia senales de datos en formato serie a los citados medios (30) de emisi6n/recepci6n.
  4. 4.
    Sistema de transmisi6n de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios (4) de acoplamiento electromagnetico son de tipo inductivo.
  5. 5.
    Sistema de transmisi6n de acuerdo con la reivindicaci6n 4, caracterizado porque los medios (4) de acoplamiento electromagnetico comprenden dos bobinas (L1, L2) situadas a ambos lados de una pared (1) de plastico de la caja del contador (2) para constituir un transformador electrico.
  6. 6.
    Sistema de transmisi6n de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los medios
    (4) de acoplamiento electromagnetico son de tipo capacitivo.
  7. 7. Sistema de transmisi6n de acuerdo con la reivindicaci6n 6, caracterizado porque los medios (4) de acoplamiento electromagnetico comprenden cuatro placas conductoras (P1 a P4) situadas a ambos lados de una pared (1) de plastico de la caja del contador (2) para formar dos a dos una capacidad de transmisi6n.
    FIG.� Tecnoca�Anerior�
    aaestro
    9sclavo
    Denerador de
    Lmpulsos de
    alta tension
    {enal {erie
    Lnterfaz h Lnterfaz µ/ "esclavo"
    Denerador de
    {enal {erie
    amplificado
    Lr o ër
    9mision
    maestro
    Lmpulsos
    recibidos Lnterrupciones I/
    [ectura de bits I/ 9mision
    esclavo
    Lmpulsos
    recibidos
    {enal salida interfaz
    µt "esclavo"
    µt "esclavo"
ES09305314T 2009-04-14 2009-04-14 Transmisión bidireccional inalámbrica de señales de datos serie entre un equipo electrónico y un contador de energía. Active ES2370587T3 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP09305314A EP2242223B1 (fr) 2009-04-14 2009-04-14 Transmission bidirectionnelle sans fil de signaux de données série entre un dispositif électronique et un compteur d'énergie

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2370587T3 true ES2370587T3 (es) 2011-12-20

Family

ID=41056732

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES09305314T Active ES2370587T3 (es) 2009-04-14 2009-04-14 Transmisión bidireccional inalámbrica de señales de datos serie entre un equipo electrónico y un contador de energía.

Country Status (14)

Country Link
US (1) US8661176B2 (es)
EP (1) EP2242223B1 (es)
CN (1) CN102365848B (es)
AT (1) ATE523010T1 (es)
AU (1) AU2010237234B2 (es)
BR (1) BRPI1011842A2 (es)
CA (1) CA2763011C (es)
CL (1) CL2011002404A1 (es)
ES (1) ES2370587T3 (es)
IL (1) IL215069A0 (es)
MA (1) MA33204B1 (es)
MX (1) MX2011010608A (es)
WO (1) WO2010118940A1 (es)
ZA (1) ZA201106621B (es)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180278079A1 (en) * 2012-01-11 2018-09-27 Wheel Charge Technologies LLC Apparatus for Wireless Power Transmission Between an External Power Source and an Electric Mobility Vehicle
CN104272601B (zh) * 2012-05-03 2016-03-30 阿特拉斯·科普柯工业技术公司 信号通过非接触界面的传输的传输***和方法
CN102694583B (zh) * 2012-05-21 2014-03-12 西安交通大学 高液压环境下非接触式磁信号传输***及其传输方法
WO2014057318A1 (en) * 2012-10-10 2014-04-17 Freescale Semiconductor, Inc. Method and apparatus for providing electrical isolation
JP6026640B2 (ja) * 2013-03-07 2016-11-16 パイオニア株式会社 制御システム
US9543942B2 (en) 2013-11-22 2017-01-10 Nxp Usa, Inc. Method and apparatus for controlling an IGBT device
CN103607225B (zh) * 2013-11-29 2016-04-27 西安电子科技大学 基于自适应导电介质的非接触式数据传输装置
DE102020200804A1 (de) * 2020-01-23 2021-07-29 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Sende-/Empfangseinrichtung und Kommunikationssteuereinrichtung für eine Teilnehmerstation eines seriellen Bussystems und Verfahren zur Kommunikation in einem seriellen Bussystem

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4825450A (en) * 1987-03-12 1989-04-25 The Boeing Company Binary data communication system
CN1036115A (zh) * 1988-03-26 1989-10-04 三角洲国际有限公司 电数据通信***
KR19990072936A (ko) * 1998-02-27 1999-09-27 가나이 쓰도무 아이솔레이터및그것을사용하는모뎀장치
US6853685B1 (en) * 1998-07-17 2005-02-08 Stephan Konrad Circuit arrangement for the electrically isolated transfer of digital signals
EP0977406B1 (de) * 1998-07-17 2009-09-23 Endress + Hauser Wetzer GmbH + Co. KG Schaltungsanordnung zum galvanisch getrennten Übertragen von Digitalsignalen
US6751563B2 (en) * 2001-05-11 2004-06-15 Electro Industries/Gauge Tech Electronic power meter
US7038553B2 (en) * 2002-10-03 2006-05-02 International Business Machines Corporation Scalable computer system having surface-mounted capacitive couplers for intercommunication
KR100990484B1 (ko) * 2004-03-29 2010-10-29 삼성전자주식회사 직렬 버스 통신을 위한 송신 클럭 신호 발생기
US7424060B2 (en) * 2004-11-19 2008-09-09 Potentia Semiconductor Inc. Transformer data coupler with high common mode immunity
US7446672B2 (en) 2005-03-24 2008-11-04 M&Fc Holding, Llc Method and apparatus for coupling a meter register to an automatic meter reading communication device
US7221286B2 (en) 2005-04-08 2007-05-22 M&Fc Holding, Llc Inductive communications port for an automatic meter reading communication device
DE102005051117A1 (de) 2005-10-24 2007-04-26 Hydrometer Gmbh Kommunikations-Schnittstelle für Messgeräte

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI1011842A2 (pt) 2016-03-15
MA33204B1 (fr) 2012-04-02
ATE523010T1 (de) 2011-09-15
CN102365848A (zh) 2012-02-29
EP2242223B1 (fr) 2011-08-31
AU2010237234B2 (en) 2014-08-28
CA2763011C (fr) 2016-07-19
ZA201106621B (en) 2012-11-28
CA2763011A1 (fr) 2010-10-21
MX2011010608A (es) 2011-12-08
AU2010237234A1 (en) 2011-10-06
CN102365848B (zh) 2014-03-26
US20120047300A1 (en) 2012-02-23
CL2011002404A1 (es) 2012-01-13
WO2010118940A1 (fr) 2010-10-21
EP2242223A1 (fr) 2010-10-20
US8661176B2 (en) 2014-02-25
AU2010237234A2 (en) 2011-11-10
IL215069A0 (en) 2011-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2370587T3 (es) Transmisión bidireccional inalámbrica de señales de datos serie entre un equipo electrónico y un contador de energía.
ES2660783T3 (es) Método y sistema para proporcionar potencia pulsada y datos en un bus
AU782446C (en) Telemetric reader/charger device for medical sensor
PT631682E (pt) Leitura a distancia de contadores
ITMI20100748A1 (it) Dispositivo e metodo per proteggere la vista in particolare di un bambino che guarda la televisione
CN204046212U (zh) 用于智能扫地机的无线充电座
ES2193178T3 (es) Terminal de seguridad multifuncion de recepcion y tratamiento, utilizable en particular en el sector bancario, de los juegos y de la gestion electronica de documentos.
CN206432999U (zh) 井下双向通讯装置
ES2572916T3 (es) Procedimiento de comunicación con fines de configuración y/o de interrogación y sistema que lo lleva a la práctica
ES2593980T3 (es) Sistema de medida de magnitudes físicas, dispositivo de alimentación y procedimiento de configuración asociados a un sistema de medida de este tipo
ES2947682T3 (es) Dispositivo de medición de variables eléctricas en paneles de distribución
RU2017103737A (ru) Разъем с выявлением стыковки без внешнего электропитания
ES2646050T3 (es) Dispositivo para la señalización de emergencia en el caso de una colisión de un vehículo y procedimiento para su funcionamiento
WO2015123695A3 (en) Wireless enabled cap for data-capable band
CN210802495U (zh) 磁性编码器
CN209002183U (zh) 一种耳机入盒检测电路及耳机盒
EP3436785B1 (en) Utility meter
CN201185030Y (zh) 供电设施语音提示安全防护报警器
CN207184111U (zh) 一种充电底座
CN205452577U (zh) 一种光机电一体化接线排
WO2018006435A1 (zh) 一种用于光子美容仪的人体面部红外检测装置及方法
CN210243741U (zh) 一种微型电能计量模块
ES2382544T3 (es) Base central para red local de radiocomunicación privada y sistema de radiocomunicación que incluye tal base
CN218247474U (zh) 美白仪及充电装置
CN204534177U (zh) 一种插接式led灯