一种能源控制器专用的ESAM芯片批量读取装置

技术领域

本发明涉及电路设计、装置结构设计等领域,设计了整套读取装置。

背景技术

ESAM安全芯片作为能源控制器数据安全领域的关键电子元件器，由于每颗芯片序列号等信息均不一致，故在使用该芯片时候，往往对芯片信息缺乏详细的数据。由于ESAM安全芯片能源控制器上使用量较大，因此需要快速、高效、准确地对ESAM安全芯片信息进行读取、记录。而市场上目前还没有专门的装置用于读取ESAM安全芯片信息。

发明内容

为了弥补ESAM芯片信息读取细分领域的空缺，本发明提供一种能源控制器专用的ESAM芯片批量读取装置。

本发明通过以下技术方案来实现：

一种能源控制器专用的ESAM芯片批量读取装置，其特征在于：包括用于安装ESAM芯片的测试座、多块MCU电路板，每块MCU电路板上设多路SPI，其操作过程如下，预先将ESAM芯片装入芯片测试座内，每路SPI对应多个通道，每一通道对应一个ESAM芯片，电路板上电后读取对应通道的ESAM芯片信息，缓存到MCU的RAM中，PC上位机软件通过UART私有协议报文对MCU电路板发出读取指令，MCU电路板收到命令后，将抄读到的ESAM芯片信息按照私有协议上报给PC上位机软件,软件解析后即可得到SPI各通道对应芯片的信息；

每路SPI对应通道上设LED灯，该通道读取信息成功时，MCU电路板点亮对应的LED灯。

作为优选，测试座具有可拆卸功能，测试座内芯片根据测试需求可拆卸更换。

操作人员预先将ESAM芯片装入芯片测试座内，该测试座内具有可拆卸式功能，即测试座内芯片可拆卸更换。芯片测试读取完成后，可换成下一批芯片读取，使得装置具有良好的互换使用性。每个测试座对应MCU电路板的一路SPI,每路SPI设多通道，电路板上电，读取对应通道的ESAM芯片信息，缓存到MCU的RAM中。PC上位机软件通过UART私有协议报文对装置发出读取指令，装置电路板收到命令后，将抄读到ESAM芯片信息按照私有协议上报给PC上位机软件,软件解析后即可得到SPI各通道对应芯片的信息。

本申请中，装置采用220V交流电源供电，通过变压、整流、隔离、稳压等措施等得到直流5V，对MCU主板供电，常用电压供电，使得装置具有良好的环境适应性。MCU电路板SPI多通道，目前MCU电路板采用3路SPI,6通道设计，如后期需要也可进行通道扩展成9、12通道，批量替换、批量读取，使得装置具有良好的工作效率。

在MCU电路板每路SPI的每个通道设有显示LED灯，该通道读取信息成功时，MCU电路板点亮对应的LED灯，方便操作人员观察读取情况，快速监测操作过程当中的错误。

UART串口上送，PC上位机软件读取MCU电路板缓存的ESAM芯片信息，数据解析后即可对应通道ESAM芯片数据，做好记录、标记，方便后期对ESAM芯片使用。

本发明的有益效果在于：本发明设计了一套ESAM安全芯片信息读取装置，具有与PC上位机软件和ESAM芯片数据交互的能力。装置采用多通道设计，批量安装、批量读取、批量拆卸，操作PC机软件即可快速高效得到ESAM芯片信息，减少人工记录带来的数据失误。本发明操作简单，只需操作人员通过软件发送私有协议报文即可得到ESAM安全芯片信息，同时读取过程中也能发现不合格的ESAM芯片，减少由于ESAM芯片导致的电力设备故障。

附图说明

图1是MCU电路板结构框图。

图2是读取装置操作流程图。

实施方式

下面结合附图和具体实施方式对发明作进一步详细说明。

如图1、2所示，本发明提出了一种能源控制器专用的ESAM芯片批量读取装置，包括用于安装ESAM芯片的测试座、多块MCU电路板。每块MCU电路板上设多路SPI，此处每一MCU电路板采用3路SPI6通道设计，当然也可以共9通道12通道设计，每路SPI对应通道上设LED灯，该通道读取信息成功时，MCU电路板点亮对应的LED灯。测试座具有可拆卸，可更换测试芯片。

如图1所示，MCU电路板包括，3路SPI共6通道、5V供电、打印串口UART、PC上位机串口UART等功能，目前该设备采用的是3路SPI 6通道，具有可扩展性,根据需要可扩展成3路SPI 9通道，3路SPI 12通道。电源板将220V交流电转换成直流5V，供给MCU电路板，MCU电路板通过3路SPI共6通道，可以同时与6颗ESAM芯片通讯，实现多通道读取。MCU电路板采用UART串口打印，方便MCU电路板调试以及后期监测电路板运行状况。MCU电路板采用UART串口上送，PC上位机软件读取MCU电路板缓存的ESAM芯片信息，数据解析后即可对应通道ESAM芯片信息。如图2所示，读取装置操作过程，具体步骤可分为1.安装芯片，2.读取信息，3.点亮LED灯，4.数据处理，5.数据上报，6.熄灭LED， 7. 数据解析，8. 拆卸芯片，其中步骤1和步骤8可以形成操作闭环。具体操作过程如下：

（1）安装芯片，操作人员用镊子将6颗ESAM芯片按照固定的排布装入可拆卸测试座内，测试座连接MCU电路板上3路SPI6通道。

（2）读取信息，MCU电路板上电，通过SPI特定报文对测试座内的ESAM芯片发送抄读指令，ESAM芯片收到指令后返回ESAM芯片信息。

（3）点亮LED灯，该SPI通道的ESAM芯片信息返回无误时，则点亮该通道对应的LED灯，以便操作人员监视。

（4）数据处理，MCU电路板对返回的ESAM芯片信息据进行分析、缓存，并且将处理好的数据按照特定格式组好数据帧，以便上报。

（5）数据上报，PC上位机通过私有协议报文对检测电路板MCU发出读取指令，电路板收到指令后将MCU缓存ESAM芯片信息上报给PC上位机。

（6）熄灭LED，当所有通道的ESAM芯片信息上报给PC上位机后，则将所有LED灯熄灭，代表PC上位机软件抄读完成。

（7）数据解析，PC上位机软件得到MCU电路板返回的数据帧后，解析得到对应通道ESAM芯片信息，软件做好记录、标记。

（8）拆卸芯片，MCU电路板断电后，操作人员用镊子将ESAM芯片从可拆卸测试座拿出，换下一批ESAM芯片，可再次读取，形成操作闭环。

本发明的有益效果在于：1、PC上位机软件可视化操作，使得操作简单，流程清晰；2、批量读取、批量记录，提高了操作效率；3、常用220V交流电源供电，装置具有良好的环境适应性。