專(zhuān)利名稱：實(shí)時(shí)計(jì)量雙向通信智能電表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有實(shí)時(shí)計(jì)量和雙向交互式通信功能的智能電能表，屬計(jì)量技術(shù) 領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
智能電網(wǎng)中的高級(jí)量測(cè)體系(AMI)要求智能電表可以對(duì)用電量進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)量并具 有雙向交互式通信功能，以實(shí)現(xiàn)用戶負(fù)荷信息的詳細(xì)記錄和負(fù)荷響應(yīng)。然而現(xiàn)有的智能電 表顯然還不能滿足這種要求。例如，當(dāng)需要分段計(jì)量時(shí)，現(xiàn)有的智能電表只能按固定的時(shí)間 劃分峰值段和谷值段，而不能根據(jù)實(shí)際用電情況來(lái)判斷，因而并非真正意義上的實(shí)時(shí)分段 計(jì)量。使用現(xiàn)有的IC卡智能電表進(jìn)行計(jì)量時(shí)，用戶電表和供電公司是相互獨(dú)立的，用戶不 能實(shí)時(shí)查詢用電信息和電價(jià)信息，供電公司也不能做到負(fù)荷響應(yīng)，這樣就不能滿足智能電 網(wǎng)的實(shí)時(shí)互動(dòng)要求。因此，設(shè)計(jì)一種具有實(shí)時(shí)計(jì)量和雙向交互式通信功能的智能電能表是 有關(guān)技術(shù)人員目前所面臨的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足、提供一種實(shí)時(shí)計(jì)量雙向通信智能電表， 以滿足智能電網(wǎng)的要求。本發(fā)明的問(wèn)題是以下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種實(shí)時(shí)計(jì)量雙向通信智能電表，構(gòu)成中包括單片機(jī)、信號(hào)采集與處理電路、三相電能 計(jì)量芯片、存儲(chǔ)芯片、通信芯片、功能按鍵和顯示器，所述三相電能計(jì)量芯片采用ADE7758， 其輸入端接信號(hào)采集與處理電路的輸出信號(hào)，APCF、VARCF、IRQ、DOUT、SCLK、DIN、CS端分別 接單片機(jī)的Τ0、Τ1、ΙΝΤ1、Ρ1· 2、Ρ1· 3、Ρ1· 4、Ρ1· 5端口 ；所述存儲(chǔ)芯片采用DS32C35，其SCL、 SDA端分別接單片機(jī)的Pl. 6、Pl. 7端口 ；所述通信芯片采用ΜΑΧ485，其R0、DI端分別接單 片機(jī)的RXD、TXD端口，RE、DE端均接單片機(jī)的INTO端口，A、B端接上位機(jī)；所述功能按 鍵接單片機(jī)的P2端口 ；所述顯示器接單片機(jī)的PO端口。上述實(shí)時(shí)計(jì)量雙向通信智能電表，所述信號(hào)采集與處理電路由三相電壓互感器、 三相電流互感器和雙變比控制模擬開(kāi)關(guān)組成，所述雙變比控制模擬開(kāi)關(guān)采用⑶4053，其 ax、bx、cx端分別接三相電流互感器的高變比輸出端，ay、by、cy端分別接三相電流互感器 的低變比輸出端，A、B、C端均接單片機(jī)的Pl. 0端口，a、b、c端分別接三相電能計(jì)量芯片的 IAP、IBP、ICP 端。本發(fā)明利用計(jì)量電路讀取信號(hào)采集與處理電路中的電流、電壓信號(hào)，由單片機(jī)、三 相電能計(jì)量芯片和存儲(chǔ)芯片組成計(jì)量電路，通過(guò)不斷地刷新存儲(chǔ)芯片中的電量數(shù)據(jù)，可以 全面地監(jiān)控電能信息的實(shí)時(shí)性參數(shù)。通信芯片用于實(shí)現(xiàn)雙向交互式通信，使智能電表成為 電力公司與用戶戶內(nèi)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的網(wǎng)關(guān)，用戶可以從電力公司接收電價(jià)信號(hào)，同時(shí)電力 公司也可以準(zhǔn)確快速地定位電網(wǎng)故障，評(píng)估設(shè)備運(yùn)行狀況及電能質(zhì)量。此外，本智能電表還 可以通過(guò)對(duì)功率因數(shù)的判斷進(jìn)行雙向電量的計(jì)量，支持具有分布式發(fā)電的用戶并入電網(wǎng)。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。圖1是本發(fā)明的電原理框圖； 圖2是電原理圖3是主程序流程圖； 圖4是通信查詢處理程序流程圖。圖中各標(biāo)號(hào)為U1、單片機(jī)，U2、三相電能計(jì)量芯片，U3、雙變比控制模擬開(kāi)關(guān)，U4、 顯示器，U5、存儲(chǔ)芯片，U6、通信電路，KEY、功能按鍵，CTA、CTB、CTC、電流互感器，PTA、PTB、 PTC、電壓互感器。圖中各集成塊的型號(hào)是U1為AT89S52，U2為ADE7758，U3為CD4053，U4為JHD 204A, U5 為 DS32C35，U6 為 MAX485。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述 一、硬件方面
參看圖1、圖2，實(shí)時(shí)計(jì)量雙向通信智能電表的硬件電路由系統(tǒng)電源電路(圖中未畫(huà)出)、 信號(hào)采集與處理電路(包括電流互感器、電壓互感器、雙變比控制模擬開(kāi)關(guān)U3 )、高精度三相 電能計(jì)量芯片U2、單片機(jī)U1、存儲(chǔ)芯片U5、通信芯片U6、IXD顯示器U4和功能按鍵KEY組 成。1、實(shí)時(shí)計(jì)量的實(shí)現(xiàn)采用高精度電能計(jì)量芯片ADE7758和微控制器AT89S52相結(jié) 合，利用存儲(chǔ)芯片DS32C35進(jìn)行刷新。存儲(chǔ)芯片DS32C35的SCL引腳與AT89S55的Pl. 6相 連，SDA引腳與AT89C55的Pl. 7相連，并且接有3. OV后備電池。三相電壓、電流首先經(jīng)過(guò)ADE7758的高速ADC采樣，單片機(jī)AT89S52的Pl. 2、P1. 3、 Ρ1· 4和Pl. 5管腳對(duì)ADE7758的DOUT、DIN、SCLK、CS端子進(jìn)行SPI通信，實(shí)現(xiàn)片內(nèi)寄存器 的寫(xiě)入及電量參數(shù)和中斷數(shù)據(jù)的讀出。單片機(jī)AT89S52的T0、T1端口對(duì)ADE7758的APCF、 VARCF計(jì)算出累積周期內(nèi)的有功、無(wú)功電能。然后，通過(guò)單片機(jī)AT89S52控制由IIC通信接 口分門(mén)別類(lèi)地寫(xiě)到DS32C35的各個(gè)FRAM區(qū)段中，以便與上位機(jī)通訊和用戶按鍵查詢。這期 間通過(guò)存儲(chǔ)芯片U5做必要的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)刷新，通過(guò)和軟件程序相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)分段電能計(jì) 量，從而電能信息的實(shí)時(shí)性參數(shù)就會(huì)得到全面監(jiān)控。2、雙向通信的實(shí)現(xiàn)雙向通信電路采用低功耗收發(fā)器MAX485搭建，控制單片機(jī)內(nèi) 置的通用異步串行接口 UART實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。由于RS-485是半雙工通信，將控制 端RE和DE短接后接至單片機(jī)Ul的INTO引腳即可實(shí)現(xiàn)對(duì)MAX485通信方式的選擇。INTO =1為發(fā)送狀態(tài)，電能數(shù)據(jù)可以通過(guò)TXD線發(fā)送出去；INTO = 0為接收數(shù)據(jù)，可以通過(guò)RXD 線接收電價(jià)數(shù)據(jù)。發(fā)送實(shí)時(shí)電能信號(hào)流向
三相電壓、電流首先經(jīng)過(guò)計(jì)量芯片ADE7758高速ADC采樣。單片機(jī)AT89S52 的 Pl. 2、Pl. 3、Pl. 4 和 Pl. 5 管腳對(duì) ADE7758 的 DOUT、DIN、SCLK, CS端子進(jìn)行SPI通信，讀出電量參數(shù)。單片機(jī)AT89S52的TO、Tl端口對(duì)ADE7758的APCF、VARCF計(jì)算出累積的有功、無(wú)功電能。單片機(jī)AT89S52的PLl. 6、PLl. 7管腳對(duì)存儲(chǔ)芯片DS32C35的SCL、SDA端子進(jìn)行 IIC通信，將各項(xiàng)電能參數(shù)分門(mén)別類(lèi)地寫(xiě)到DS32C35的各個(gè)FRAM區(qū)段中。單片機(jī)AT89S52的INTO管腳對(duì)通信芯片MAX485的RE和DE控制端進(jìn)行狀態(tài)控制， 當(dāng)INTO = 1為發(fā)送狀態(tài)，電能信號(hào)通過(guò)單片機(jī)AT89S52的TXD管腳發(fā)送至通信芯片MAX485 的DI端子，進(jìn)而將打包的電能數(shù)據(jù)通過(guò)通信芯片MAX485的A和B管腳發(fā)送出去。通信芯片MAX485的A和B管腳將電能信號(hào)通過(guò)RS-485總線傳送至電力公司的上 位機(jī)。利用功能按鍵KEY給單片機(jī)AT89S52輸入脈沖信號(hào)，控制顯示屏顯示用電信息。單 片機(jī)AT89S52的PL2. 5、PL2. 6和PL2. 7管腳控制顯示屏JHD 204A的E、R/W和RS端子， 當(dāng)E=l，RS=I, R/ff=0時(shí)，單片機(jī)AT89S52的PO 口對(duì)顯示屏JHD 204A的DB 口傳送并行的電 能數(shù)據(jù)。發(fā)送異常故障信號(hào)流向
ADE7758檢測(cè)到工作電源失電(或其它異常)時(shí)，ADE7758的IRQ端口向單片機(jī)的INTl 端口發(fā)中斷申請(qǐng)，單片機(jī)讀取ADE7758狀態(tài)復(fù)位寄存器內(nèi)容，判斷中斷事件的類(lèi)型。置單片機(jī)AT89S52的INTO = 1，為發(fā)送狀態(tài)。將判斷出的異常故障信號(hào)通過(guò)單片 機(jī)AT89S52的TXD管腳發(fā)送至通信芯片MAX485的DI管腳，進(jìn)而將異常故障信號(hào)通過(guò)通信 芯片MAX485的A和B管腳發(fā)送出去。通信芯片MAX485的A和B管腳將異常故障信號(hào)通過(guò)RS-485總線傳送至電力公司 的上位機(jī)。同時(shí)，單片機(jī)AT89S52的PLl. 6和PLl. 7端口對(duì)存儲(chǔ)芯片DS32C35的SCL、SDA端 子進(jìn)行IIC通信，將異常故障信號(hào)寫(xiě)到DS32C35的異常故障FRAM區(qū)段中。進(jìn)行異常故障的 記錄，便于以后的查詢。通過(guò)單片機(jī)AT89S52的PO 口對(duì)顯示屏JHD 204A的DB 口傳送并行的異常報(bào)警數(shù) 據(jù)，最終顯示屏顯示異常報(bào)警信息。接收調(diào)整電價(jià)信號(hào)流向
(1)電力公司將預(yù)設(shè)時(shí)間段的電價(jià)信號(hào)通過(guò)RS-485總線傳送至通信芯片MAX485的A 和B管腳。(2)單片機(jī)AT89S52的INTO管腳對(duì)通信芯片MAX485進(jìn)行狀態(tài)控制，置INTO = 0 為接收狀態(tài)，單片機(jī)AT89S52的RXD管腳從通信芯片MAX485的RO管腳接收電價(jià)信號(hào)。(3)單片機(jī)AT89S52的PLl. 6和PLl. 7端口對(duì)存儲(chǔ)芯片DS32C35的SCL、SDA端子 進(jìn)行IIC通信，將電價(jià)信號(hào)寫(xiě)到DS32C35的固定電價(jià)FRAM區(qū)段中。(4)單片機(jī)AT89S52對(duì)DS32C35的FRAM電價(jià)區(qū)段中的電價(jià)信號(hào)拆包處理，單片機(jī) AT89S52的PLl. 6和PLl. 7端口對(duì)存儲(chǔ)芯片DS32C35的SCL、SDA端子進(jìn)行IIC通信，將電 價(jià)數(shù)據(jù)讀出。(5)通過(guò)單片機(jī)AT89S52的PO 口對(duì)顯示屏JHD 204A的DB 口傳送并行的電價(jià)數(shù) 據(jù)，最終顯示屏顯示預(yù)設(shè)時(shí)間段的電價(jià)信息。3、故障點(diǎn)快速定位診斷ADE7758檢測(cè)到工作電源失電(或其它異常)時(shí)，ADE7758 的IRQ端口向單片機(jī)INTl的端口發(fā)中斷申請(qǐng)，單片機(jī)讀取ADE7758狀態(tài)復(fù)位寄存器內(nèi)容，判斷中斷事件的類(lèi)型。通過(guò)智能電表T)(D線發(fā)送的故障信號(hào)，這樣電力公司可以快速接收 到故障點(diǎn)處發(fā)送的故障信號(hào)，實(shí)現(xiàn)快速診斷故障點(diǎn)，提高恢復(fù)供電的速度。4、雙向電量計(jì)量規(guī)定電能數(shù)據(jù)的二進(jìn)制代碼最高位為符號(hào)位，當(dāng)最高位為0，表 示向電網(wǎng)送電狀態(tài)；當(dāng)最高位為1，表示向電網(wǎng)取電狀態(tài)。首先，根據(jù)計(jì)量芯片輸出的功率 因數(shù)進(jìn)行正反向電量判斷，當(dāng)功率因數(shù)為正時(shí)，置電能數(shù)據(jù)的二進(jìn)制代碼最高位(符號(hào)位) 為1，計(jì)入正向電量數(shù)據(jù)段；當(dāng)功率因數(shù)為負(fù)時(shí)，置電能數(shù)據(jù)的二進(jìn)制代碼最高位(符號(hào)位) 為0，計(jì)入反向電量數(shù)據(jù)段。然后，對(duì)電能數(shù)據(jù)二進(jìn)制代碼的最高位分別累加即可求得正向 和反向總有功。從而，該發(fā)明可以支持分布式發(fā)電用戶并網(wǎng)。5、雙變比模擬控制開(kāi)關(guān)U3 單片機(jī)AT89S52的PLl. 0端口對(duì)模擬開(kāi)關(guān)的A、B和C 端口進(jìn)行控制，選擇雙變比電流互感器的雙變比通道，可以有效地減小在低電流負(fù)荷時(shí)電 流互感器的誤差。轉(zhuǎn)換過(guò)程首先是單片機(jī)通過(guò)SPI通信口和ADE7758進(jìn)行通信，實(shí)時(shí)檢測(cè)電 網(wǎng)的負(fù)荷功率，從而判斷并通過(guò)單片機(jī)的引腳控制模擬開(kāi)關(guān)CD4053選擇相應(yīng)的變比通道。 當(dāng)負(fù)載電流大于額定電流的20%時(shí)，單片機(jī)AT89S52的PLl. 0端口輸出高電平使⑶4053切 換到電流互感器二次端高變比端；當(dāng)負(fù)載電流小于額定電流的20%時(shí)，單片機(jī)PL1.0端口輸 出的低電平使CD4053切換到電流互感器二次端低變比端。6、單片機(jī)AT89S52是智能電表運(yùn)行控制的核心，所要實(shí)現(xiàn)的功能(1)進(jìn)行軟件校 表；(2)控制模擬開(kāi)關(guān)選擇雙變比電流互感器的通道；(3)從ADE7758讀取電能數(shù)據(jù)和作故 障異常中斷處理；(4)和DS32C35通信，存儲(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù)及異常記錄并讀取實(shí)時(shí)時(shí)鐘；(5)將 相應(yīng)數(shù)據(jù)及報(bào)警顯示在液晶屏上；(6)控制提供遠(yuǎn)程雙向交互式通信?？梢?jiàn)，控制信號(hào)流向?yàn)?br> (1)控制模擬開(kāi)關(guān)選擇雙變比電流互感器的通道。單片機(jī)AT89S52的PL1.0端口對(duì)模 擬開(kāi)關(guān)的A、B和C端口進(jìn)行控制選擇雙變比電流互感器的雙變比通道。轉(zhuǎn)換過(guò)程首先是單 片機(jī)通過(guò)SPI通信口和ADE7758進(jìn)行通信，實(shí)時(shí)檢測(cè)電網(wǎng)的負(fù)荷功率，從而判斷并通過(guò)單片 機(jī)的引腳控制模擬開(kāi)關(guān)⑶4053選擇相應(yīng)的變比通道。(2)從計(jì)量芯片ADE7758讀取電能數(shù)據(jù)和作故障異常中斷處理。單片機(jī)AT89S52 的 Pl. 2、Pl. 3、Pl. 4 和 Pl. 5 管腳對(duì) ADE7758 的 DOUT、DIN、SCLK, CS 端子進(jìn)行 SPI 通信，實(shí) 現(xiàn)片內(nèi)寄存器的寫(xiě)入及電量參數(shù)和中斷數(shù)據(jù)的讀出。而單片機(jī)的INTl端口接收ADE7758 的IRQ端口的中斷申請(qǐng)，讀取ADE7758狀態(tài)復(fù)位寄存器內(nèi)容，判斷中斷事件的類(lèi)型。(3)與DS32C35通信，存儲(chǔ)測(cè)量電價(jià)數(shù)據(jù)及異常記錄并讀取實(shí)時(shí)時(shí)鐘。單片機(jī) AT89S52的PLl. 6和PLl. 7端口對(duì)存儲(chǔ)芯片DS32C!35的SCL、SDA端子進(jìn)行IIC通信，將電 能參數(shù)、異常故障參數(shù)和電價(jià)參數(shù)分門(mén)別類(lèi)地寫(xiě)到DS32C35的各個(gè)FRAM區(qū)段中。(4)將相應(yīng)數(shù)據(jù)及報(bào)警顯示在液晶屏上。單片機(jī)AT89S52的PL2. 5、PL2. 6和PL2. 7 管腳控制顯示屏JHD 204A的E、R/W和RS端口，其中RS=O表示要操作的是命令，RS=I表 示要操作的是數(shù)據(jù)；R/W=0表示向LCD寫(xiě)，R/ff=l表示從LCD讀；E=O表示禁止讀寫(xiě)，E=I表 示允許讀寫(xiě)。當(dāng)E=I，RS=I，R/ff=0時(shí)單片機(jī)AT89S52的PO 口，對(duì)顯示屏JHD 204A的DB 口 傳送并行的相應(yīng)數(shù)據(jù)。(5)控制提供遠(yuǎn)程雙向交互式通信。將通信芯片MAX485的控制端RE和DE短接后 接至單片機(jī)AT89S52的INTO管腳，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)MAX485通信方式的選擇。當(dāng)單片機(jī)AT89S52 的INTO = 1為發(fā)送狀態(tài)，電能或異常故障數(shù)據(jù)可以通過(guò)T)(D線發(fā)送出去；INTO = 0為接收數(shù)據(jù)，可以通過(guò)RXD線接收電價(jià)數(shù)據(jù)。8、存儲(chǔ)芯片DS32C35 采用的FRAM具有真非易失，無(wú)需工作電源即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)保 存，同時(shí)沒(méi)有EEPROM或Flash存儲(chǔ)器的寫(xiě)次數(shù)或模塊擦寫(xiě)次數(shù)限制。本電表的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單 元采用DS32C35的FRAM區(qū)域，其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元包括有功電能、無(wú)功電能、功率因數(shù)、負(fù)功率 和電價(jià)信息以及諧波、相序錯(cuò)、斷相及電網(wǎng)失電等的報(bào)警起止時(shí)間記錄。為了保證電量參數(shù) 存儲(chǔ)的可靠性，在軟件設(shè)計(jì)上保證了充分的冗余和糾錯(cuò)。二軟件方面
軟件設(shè)計(jì)包括主程序以及通信查詢處理程序。1、主程序設(shè)計(jì)先給出電表主程序流程圖如附圖3所示，然后把這個(gè)總流程圖分 解成模塊分別分析。主程序包括高速ADC數(shù)據(jù)采集子程序、雙向電量計(jì)量子程序、儲(chǔ)存刷新 子程序、雙向通信查詢處理程序、動(dòng)態(tài)電價(jià)顯示子程序五大部分。除了初始化程序和上電電 量數(shù)據(jù)清零程序外，其他部分是一個(gè)無(wú)限循環(huán)圈，電表的所有功能都在這個(gè)大循環(huán)里執(zhí)行。相關(guān)子程序是
(1)高速ADC數(shù)據(jù)采集子程序進(jìn)行雙變比切換判斷，切換的依據(jù)是當(dāng)前視在功率是否 ^ 20%額定視在功率，若是就進(jìn)入低變比信號(hào)通道，否則就進(jìn)入高變比信號(hào)通道。單片機(jī)與 計(jì)量芯片間的通訊以SPI串行通訊子程序?yàn)榛A(chǔ)。(2)雙向電量計(jì)量子程序?qū)τ?jì)量芯片測(cè)得的功率因數(shù)進(jìn)行判斷，當(dāng)功率因數(shù)為正 時(shí)，置電能數(shù)據(jù)的二進(jìn)制代碼最高位(符號(hào)位)為1，計(jì)入正向電量數(shù)據(jù)段；當(dāng)功率因數(shù)為負(fù) 時(shí)，置電能數(shù)據(jù)的二進(jìn)制代碼最高位(符號(hào)位)為0，計(jì)入反向電量數(shù)據(jù)段。然后，對(duì)電能數(shù) 據(jù)二進(jìn)制代碼的最高位分別累加即可求得正向和反向總有功。(3)儲(chǔ)存刷新子程序通過(guò)控制芯片DS32C35刷新儲(chǔ)存的電能數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)刷新以 IIC串行通訊程序?yàn)榛A(chǔ)。(4)浮動(dòng)電價(jià)顯示子程序顯示模塊包括寫(xiě)地址子程序和寫(xiě)數(shù)據(jù)子程序，通過(guò)結(jié) 合通信查詢處理，接受到上位機(jī)的電價(jià)數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)總線驅(qū)動(dòng)LCD顯示電價(jià)。2、通信查詢處理程序?qū)崿F(xiàn)采用2ms周期定時(shí)觸發(fā)查詢事件處理的方法。設(shè)定時(shí) 器Tl時(shí)間為2 ms，則每隔2 ms產(chǎn)生一次中斷，在2 ms內(nèi)由主程序查詢并處理需處理的 事件。當(dāng)中斷時(shí)進(jìn)入中斷程序檢測(cè)事件是否發(fā)生，對(duì)于發(fā)生的事件就在相應(yīng)的標(biāo)志位上置 1，中斷程序返回后，進(jìn)入主程序根據(jù)標(biāo)志位來(lái)判斷是否需要對(duì)該事件進(jìn)行處理，處理完后 對(duì)相應(yīng)的標(biāo)志位清零。通信查詢處理程序流程圖如附圖4所示。雙向通信采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的《DL /T645 -2007多功能表通信規(guī)約》。通信查詢處理程序中只需按照DL /T645幀格式的進(jìn)行電能數(shù) 據(jù)的打包發(fā)送和電價(jià)數(shù)據(jù)的拆包接收。RS-485的字節(jié)數(shù)據(jù)發(fā)送與接受由單片機(jī)的UART模 塊完成，通過(guò)控制單片機(jī)中INTO端口對(duì)發(fā)送和接收雙向通信進(jìn)行區(qū)分，INTO = 1為發(fā)送狀 態(tài)，INTO = 0為接收數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)時(shí)計(jì)量雙向通信智能電表，其特征是，它包括單片機(jī)(U1)、信號(hào)采集與處理 電路、三相電能計(jì)量芯片(U2)、存儲(chǔ)芯片(U5)、通信芯片(U6)、功能按鍵(KEY)和顯示器 (U4);所述三相電能計(jì)量芯片(U2)采用ADE7758，其輸入端接信號(hào)采集與處理電路的輸出 信號(hào)，APCF、VARCF, IRQ, DOUT, SCLK, DIN、CS 端分別接單片機(jī)(Ul)的 TO、Tl、INTU Pl. 2、 Ρ1· 3、Ρ1· 4、Ρ1· 5端口 ；所述存儲(chǔ)芯片(U5)采用DS32C35，其SCL、SDA端分別接單片機(jī)(Ul) 的Pl. 6、Ρ1· 7端口 ；所述通信芯片(U6)采用ΜΑΧ485，其R0、DI端分別接單片機(jī)(Ul)的RXD、 TXD端口，RE,DE端均接單片機(jī)(Ul)的INTO端口，A、B端接上位機(jī)；所述功能按鍵(KEY) 接單片機(jī)(Ul)的P2端口 ；所述顯示器(U4)接單片機(jī)(Ul)的PO端口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)計(jì)量雙向通信智能電表，其特征是，所述信號(hào)采集與處 理電路由三相電壓互感器、三相電流互感器和雙變比控制模擬開(kāi)關(guān)(U3)組成，所述雙變比 控制模擬開(kāi)關(guān)(U3)采用⑶4053，其ax、bx、cx端分別接三相電流互感器的高變比輸出端， ay、by、cy端分別接三相電流互感器的低變比輸出端，A、B、C端均接單片機(jī)(Ul)的Pl. 0端 口，a、b、c端分別接三相電能計(jì)量芯片(U2)的IAP、IBP、ICP端。
全文摘要
一種實(shí)時(shí)計(jì)量雙向通信智能電表，它包括單片機(jī)、信號(hào)采集與處理電路、三相電能計(jì)量芯片、存儲(chǔ)芯片、通信芯片、功能按鍵和顯示器，所述三相電能計(jì)量芯片的輸入端接信號(hào)采集與處理電路的輸出信號(hào)，輸出端接單片機(jī)的輸入端口。本發(fā)明通過(guò)存儲(chǔ)模塊刷新電量數(shù)據(jù)可以全面地監(jiān)控電能信息的實(shí)時(shí)性參數(shù)，用戶可以近于實(shí)時(shí)地查看其用電信息。而雙向交互式通信使智能電表作為電力公司與用戶進(jìn)行通信的網(wǎng)關(guān)，用戶可以從電力公司接收電價(jià)信號(hào)，同時(shí)電力公司也可以準(zhǔn)確快速地定位電網(wǎng)故障，評(píng)估設(shè)備運(yùn)行狀況及電能質(zhì)量。此外，本發(fā)明還可以通過(guò)對(duì)功率因數(shù)的判斷進(jìn)行雙向電量的計(jì)量，支持具有分布式發(fā)電的用戶并入電網(wǎng)。
文檔編號(hào)G01R22/10GK102081118SQ20101058298
公開(kāi)日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者孫紹鈞, 律方成, 李燕青, 藍(lán)幸妮, 謝慶, 陳亮 申請(qǐng)人:華北電力大學(xué)(保定)