专利名称：智能电能表及其保密安全模块驱动电路的制作方法
技术领域：
智能电能表及其保密安全模块驱动电路技术领域[0001]本实用新型涉及智能电能表，具体涉及智能电能表及其保密安全模块驱动电路。
技术背景[0002]智能电能表的ESAM模块(嵌入式安全保密模块)，实质为DIP或者SOP芯片封装的 CPU卡式芯片，用于智能电能表中做为钱包使用，存储充值及消费金额，以及其他一些重要的参数，同时具有身份识别功能，与外部卡片进行双向身份认证。随着终端安全的日益被重视，目前被广泛应用于各种嵌入式终端实现数据的安全存储，数据的加解密，终端身份的识别与认证，嵌入式软件的版权保护，数字版权的管理等功能。[0003]ESAM模块采用IS07816国际标准；支持异步半双工字符串传输协议；工作电压 2. 7V — 5. 5V ；时钟频率1— 5MHz，默认值为3. 57MHz (9. 6kbps波特率)；支持休眠电源模式，最大电流为100uA。[0004]但是，现有的智能电能表ESAM模块当智能电能表中CPU对ESAM模块进行读写操作中，由于命令传输、格式、顺序或干扰等问题容易造成ESAM模块锁死，不再正常响应，必须将电能表停电再上电才能恢复工作。实用新型内容[0005]本实用新型所要解决的技术问题是解决智能电能表中主控芯片对ESAM模块进行读写操作时，容易造成ESAM模块锁死，不再正常响应的问题。[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是提供一种智能电能表的保密安全模块驱动电路，用于驱动ESAM芯片，包括三极管，所述三极管的基极连接有第一电阻；发射极连接至由智能电能表提供的系统电源VDD，且通过第一电容接地；集电极通过第二电阻接所述ESAM芯片的VCC引脚。[0007]在上述驱动电路中，所述ESAM芯片的CLK引脚连接有第三电阻，且通过第二电容接地。[0008]在上述驱动电路中，所述ESAM芯片的VCC引脚通过第三电容接地。[0009]在上述驱动电路中，所述ESAM芯片的数据输出引脚经第四电阻连接至由智能电能表提供的系统电源VDD。[0010]本实用新型还提供了一种智能电能表，包括智能电能表主体和保密安全模块，所述智能电能表主体内设有主控制芯片，所述保密安全模块插装在所述智能电能表主体内实现与所述主控芯片的数据通信，所述保密安全模块包括ESAM芯片和驱动电路，所述驱动电路包括三极管，所述三极管的基极通过第一电阻连接所述主控芯片的ESAM芯片冷复位信号输出端口 ；所述三极管的发射极连接至由智能电能表提供的系统电源VDD，且通过第一电容接地；所述三极管的集电极通过第二电阻接所述ESAM芯片的VCC引脚。[0011 ] 在上述智能电能表中，所述ESAM芯片的RST弓丨脚连接所述主控芯片的复位信号输出端口。[0012]在上述智能电能表中，所述ESAM芯片的CLK弓丨脚通过第三电阻连接所述主控芯片的时钟信号输出端口，且通过第二电容接地。[0013]在上述智能电能表中，所述ESAM芯片的VCC引脚通过第三电容接地。[0014]在上述智能电能表中，所述ESAM芯片的数据输出引脚经第四电阻连接至由智能电能表提供的系统电源VDD。[0015]本实用新型，通过三极管能够使ESAM模块默认处于接收状态，符合异步半双工字符串传输协议的要求，避免双方同时发送造成冲突；并且当ESAM模块在恶劣环境中受到干扰后复位无效的情况下，能断电后重新上电激活ESAM安全模块，使之继续正常工作，确保能够按照国家电网智能电能表信息交换安全认证规范的规定，通过ESAM安全模块进行安全认证，数据加解密处理以确保电能表数据的安全性和完整性。


[0016]图1为本实用新型提供的智能电能表电路原理图。
具体实施方式
[0017]本实用新型提供一种智能电能表及其保密安全模块驱动电路，
以下结合附图对本实用新型作出详细的说明。[0018]如图1所示，本实用新型提供的智能电能表的保密安全模块驱动电路，用于驱动 ESAM芯片U7，包括三极管Tl，其基极连接有第一电阻Rl，发射极连接至由智能电能表提供的系统电源VDD，且通过第一电容Cl接地，集电极通过第二电阻R2接ESAM芯片U7的VCC 引脚；ESAM芯片U7的CLK引脚连接有第三电阻R3，且通过第二电容C2接地；ESAM芯片U7 的VCC引脚通过第三电容C3接地；ESAM芯片U7的数据输出引脚I/O经第四电阻R4连接至由智能电能表提供的系统电源VDD。[0019]再参见图1，本实用新型提供的智能电能表包括智能电能表主体和保密安全模块， 智能电能表主体内设有主控制芯片U8，保密安全模块插装在智能电能表主体内实现与主控芯片U8的数据通信。[0020]保密安全模块包括ESAM芯片U7和驱动电路，驱动电路包括三极管Tl，三极管Tl 的基极通过第一电阻Rl连接主控芯片U8的ESAM芯片冷复位信号输出端口 ；三极管Tl的发射极连接至由智能电能表提供的系统电源VDD，且通过第一电容Cl接地；三极管Tl的集电极通过第二电阻R2接ESAM芯片U7的VCC引脚。主控芯片U8通过控制ESAM芯片冷复位信号ESAMP0WER的电平高低来控制三极管Tl的导通和断开，当三极管Tl导通时，系统电源VDD对ESAM芯片供电；当三极管Tl断开时，电源VDD停止对ESAM芯片供电，从而实现了对ESAM芯片的冷复位。[0021]ESAM芯片U7的RST引脚连接至主控芯片U8的复位信号SAMRST输出端口，主控芯片U8直接对ESAM芯片U7进行复位操作控制，实现对ESAM芯片的热复位。[0022]ESAM芯片U7的数据输出引脚I/O经第四电阻R4连接至由智能电能表提供的系统电源VDD，通过第四电阻R4弱上拉至系统电源VDD，使得ESAM芯片U7的I/O 口在这种弱上拉状态下既不影响正常数据信号传输，又默认处于接收状态下，符合异步半双工字符串传输协议的要求。[0023]ESAM芯片U7的CLK引脚通过第三电阻R3连接主控芯片U8的时钟信号MCUCLK输出端口，且通过第二电容C2接地。ESAM芯片U7的VCC引脚通过第三电容C3接地。第一电容Cl可以滤除三极管Tl导通时产生的高频杂波，确保加到ESAM芯片VCC引脚的供电稳定。 第二电容C2可以滤除时钟信号MCUCLK上的高频杂波，使时钟信号更稳定；第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3用于防止输入电流过大，保护三极管Tl和ESAM芯片U7。[0024]同现有技术相比，本实用新型具有如下优点[0025](1)能使ESAM模块默认处于接收状态，符合异步半双工字符串传输协议的要求， 避免双方同时发送造成冲突；[0026](2)能提供更稳定无杂波的时钟信号，降低数据传输的误码率；[0027](3)当芯片在恶劣环境中受到干扰后复位无效的情况下，能断电后重新上电激活 ESAM安全模块，使之继续正常工作；确保能够按照国家电网智能电能表信息交换安全认证规范的规定，通过ESAM安全模块进行安全认证，数据加解密处理以确保电能表数据的安全性和完整性。[0028]本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本实用新型的启示下作出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.智能电能表的保密安全模块驱动电路，用于驱动ESAM芯片，其特征在于，包括三极管，所述三极管的基极连接有第一电阻；发射极连接至由智能电能表提供的系统电源VDD， 且通过第一电容接地；集电极通过第二电阻接所述ESAM芯片的VCC引脚。
2.如权利要求1所述的智能电能表的保密安全模块驱动电路，其特征在于，所述ESAM 芯片的CLK弓丨脚连接有第三电阻，且通过第二电容接地。
3.如权利要求1所述的智能电能表的保密安全模块驱动电路，其特征在于，所述ESAM 芯片的VCC引脚通过第三电容接地。
4.如权利要求1所述的智能电能表的保密安全模块驱动电路，其特征在于，所述ESAM 芯片的数据输出引脚经第四电阻连接至由智能电能表提供的系统电源VDD。
5.智能电能表，包括智能电能表主体和保密安全模块，所述智能电能表主体内设有主控制芯片，所述保密安全模块插装在所述智能电能表主体内实现与所述主控芯片的数据通信，其特征在于，所述保密安全模块包括ESAM芯片和驱动电路，所述驱动电路包括三极管， 所述三极管的基极通过第一电阻连接所述主控芯片的ESAM芯片冷复位信号输出端口 ；所述三极管的发射极连接由智能电能表提供的系统电源VDD，且通过第一电容接地；所述三极管的集电极通过第二电阻接所述ESAM芯片的VCC引脚。
6.如权利要求5所述的智能电能表，其特征在于，所述ESAM芯片的RST引脚连接所述主控芯片的复位信号输出端口。
7.如权利要求5所述的智能电能表，其特征在于，所述ESAM芯片的CLK引脚通过第三电阻连接所述主控芯片的时钟信号输出端口，且通过第二电容接地。
8.如权利要求5所述的智能电能表，其特征在于，所述ESAM芯片的VCC引脚通过第三电容接地。
9.如权利要求5所述的智能电能表，其特征在于，所述ESAM芯片的数据输出引脚经第四电阻连接至由智能电能表提供的系统电源VDD。
专利摘要本实用新型公开了一种智能电能表及其保密安全模块驱动电路，所述驱动电路用于驱动ESAM芯片，包括三极管，所述三极管的基极连接有第一电阻；发射极连接至由智能电能表提供的系统电源VDD，且通过第一电容接地；集电极通过第二电阻接所述ESAM芯片的VCC引脚。本实用新型通过三极管能够使ESAM模块默认处于接收状态，符合异步半双工字符串传输协议的要求，避免双方同时发送造成冲突；并且当ESAM模块在恶劣环境中受到干扰后复位无效的情况下, 能断电后重新上电激活ESAM安全模块，使之继续正常工作，确保能够按照国家电网智能电能表信息交换安全认证规范的规定，确保电能表数据的安全性和完整性。
文档编号G01R15/00GK202275104SQ20112041805
公开日2012年6月13日 申请日期2011年10月28日 优先权日2011年10月28日
发明者刘金刚, 徐健, 雷雨 申请人:武汉阿迪克电子有限公司