專利名稱：電能表電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電能表電路。
背景技術(shù)：
電能表，是用來測(cè)量電能的儀表，又稱電度表。每家每戶的用電量大多需要通過人工挨家挨戶抄表來實(shí)現(xiàn)，比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且人工抄表的精確度不可靠，造成了統(tǒng)計(jì)費(fèi)用上的誤差，隨著時(shí)間的推移，會(huì)帶來很大的誤差，給用戶造成了一定的損失。隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，電表也在朝著全面數(shù)字化的方向發(fā)展，當(dāng)月或當(dāng)年的電表讀數(shù)可直接反映在電表的顯示屏上，無需挨家挨戶抄表。傳統(tǒng)的電能表是由單片機(jī)、計(jì)量芯片和液晶驅(qū)動(dòng)組合而成，電路結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，給 PCB的制作帶來了一定的難度，同時(shí)使用的硬件多，造成了較大的資源浪費(fèi)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種電能表電路，采用單芯片(S0C)，將計(jì)量、液晶驅(qū)動(dòng)集成到一塊芯片中，來取代傳統(tǒng)電能表的單片機(jī)、計(jì)量芯片和液晶驅(qū)動(dòng)組合。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種電能表電路，包括有主控電路、顯示電路、通信電路、存儲(chǔ)電路、計(jì)量電路和電源電路，其特征在于所述的顯示電路、通信電路、存儲(chǔ)電路和計(jì)量電路分別與主控電路相連，所述的顯示電路包括液晶顯示屏LCD，所述的液晶顯示屏LCD具有16個(gè)引腳，并通過導(dǎo)線分別連接有下拉電阻R6 R21 ；所述的通信電路包括紅外通信電路和485通信電路，所述的紅外通信電路包括遠(yuǎn)紅外發(fā)送器L4和遠(yuǎn)紅外接收器L3，所述的遠(yuǎn)紅外發(fā)送器L4的陽極串接電阻似6后外接直流電源，遠(yuǎn)紅外發(fā)送器L4的陰極連接有共發(fā)射極的三極管Q1、Q2，其中三極管Ql的集電極與遠(yuǎn)紅外發(fā)送器L4的陰極相連，三極管Ql的基極與三極管Q2的集電極相連，三極管 Q2的集電極通過電阻R5接入直流電源，三極管Q2的基極外接電阻R27后引出信號(hào)輸入端 IRTXD,電阻R27的兩端并聯(lián)有電容CZl ；從所述遠(yuǎn)紅外接收器L3的第1接線端引出信號(hào)輸出端IRRXD，遠(yuǎn)紅外接收器L3的第2、3接線端分別通過導(dǎo)線接地和外接直流電源，遠(yuǎn)紅外接收器L3的第1、3接線端之間連接有電阻R22，遠(yuǎn)紅外接收器L3的第2、3接線端之間連接有電容Cll ；所述的485通信電路包括雙工通信模塊U3，所述雙工通信模塊U3的RO端通過電阻R35外接光耦0C1，雙工通信模塊U3的DE、/RE端通過導(dǎo)線相互并聯(lián)并外接光耦0C2，雙工通信模塊U3的DI端通過電阻R50接地，雙工通信模塊U3的A端通過熱敏電阻PCTl接入連接器JP2的第1引腳，雙工通信模塊U3的B端通過熱敏電阻PCT2接入連接器JP2的第2引腳，雙工通信模塊U3的A、B端之間并聯(lián)有瞬態(tài)抑制二極管Tl，所述瞬態(tài)抑制二極管 Tl的一端通過電阻R37接入直流電源，瞬態(tài)抑制二極管Tl的另一端通過電阻R38接地；所述的存儲(chǔ)電路包括單片機(jī)U2，所述單片機(jī)U2的SCL、SDA端分別通過電阻R29、 R28外接直流電源，單片機(jī)U2的AO、Al、NC、WP端共接地；[0010]所述的主控電路包括CPU及其外圍電路；所述的計(jì)量電路包括電流采樣電路和電壓采樣電路，所述的電流采樣電路包括相互電連接的電流采集模塊CTl和分流器shunt，所述分流器shunt的二個(gè)輸出端通過導(dǎo)線分別接入電阻R1、R2的一個(gè)接線端，電阻R1、R2的另一個(gè)接線端之間并聯(lián)有相串聯(lián)的電容Cl、C2 ；所述的電壓采樣電路包括依次相互串聯(lián)的電阻以4、以5、以6、1^8、1^7、1^11、1^1，其中電阻1^1的兩端并聯(lián)有電容C3 ；所述的電源電路包括變壓器TMl，所述變壓器TMl的初級(jí)線圈外接交流電，變壓器 TMl具有二組次級(jí)線圈，其中一組次級(jí)線圈連接有穩(wěn)壓器UM3，另一組次級(jí)線圈的兩端通過整流二極管DMl連接有穩(wěn)壓器UM2。所述的電能表電路，其特征在于所述的電流采集模塊CTl為錳銅片。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型采用單芯片(S0C)，將計(jì)量、液晶驅(qū)動(dòng)集成到一塊芯片中，取代了傳統(tǒng)電能表的單片機(jī)、計(jì)量芯片和液晶驅(qū)動(dòng)組合，其EMC性能更好，節(jié)約了硬件資源，同時(shí)有效的減小了 PCB的面積，降低了成本。

圖1為本實(shí)用新型電源電路的電路原理圖。圖2為本實(shí)用新型顯示電路的電路原理圖。圖3為本實(shí)用新型紅外通信電路的電路原理圖。圖4為本實(shí)用新型485通信電路的電路原理圖。圖5為本實(shí)用新型存儲(chǔ)電路的電路原理圖。圖6為本實(shí)用新型主控電路的電路原理圖。圖7為本實(shí)用新型電流采樣電路的電路原理圖。圖8為本實(shí)用新型電壓采樣電路的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
參見附圖，一種電能表電路，包括有主控電路、顯示電路、通信電路、存儲(chǔ)電路、計(jì)量電路和電源電路，顯示電路、通信電路、存儲(chǔ)電路和計(jì)量電路分別與主控電路相連，顯示電路用于顯示用戶的當(dāng)前電量，包括液晶顯示屏LCD，液晶顯示屏LCD具有16個(gè)引腳，并通過導(dǎo)線分別連接有下拉電阻R6 R21 ；通信電路包括紅外通信電路和485通信電路，紅外通信電路用于抄表員利用掌機(jī)現(xiàn)場(chǎng)抄讀電量數(shù)據(jù)，包括遠(yuǎn)紅外發(fā)送器L4和遠(yuǎn)紅外接收器L3，遠(yuǎn)紅外發(fā)送器L4的陽極串接電阻似6后外接直流電源，遠(yuǎn)紅外發(fā)送器L4的陰極連接有共發(fā)射極的三極管Ql、Q2，其中三極管Ql的集電極與遠(yuǎn)紅外發(fā)送器L4的陰極相連，三極管Ql的基極與三極管Q2的集電極相連，三極管Q2的集電極通過電阻R5接入直流電源，三極管Q2的基極外接電阻R27后引出信號(hào)輸入端IRT )，電阻R27的兩端并聯(lián)有電容CZl ；從遠(yuǎn)紅外接收器L3的第1接線端引出信號(hào)輸出端IRRXD，遠(yuǎn)紅外接收器L3的第2、3接線端分別通過導(dǎo)線接地和外接直流電源，遠(yuǎn)紅外接收器L3的第1、3接線端之間連接有電阻R22，遠(yuǎn)紅外接收器L3的第2、3接線端之間連接有電容Cll ；485通信電路用于遠(yuǎn)程抄讀電量數(shù)據(jù)，包括雙工通信模塊U3，雙工通信模塊U3的
4RO端通過電阻R35外接光耦0C1，雙工通信模塊U3的DE、/RE端通過導(dǎo)線相互并聯(lián)并外接光耦0C2，雙工通信模塊U3的DI端通過電阻R50接地，雙工通信模塊U3的A端通過熱敏電阻PCTl接入連接器JP2的第1引腳，雙工通信模塊U3的B端通過熱敏電阻PCT2接入連接器JP2的第2引腳，雙工通信模塊U3的A、B端之間并聯(lián)有瞬態(tài)抑制二極管Tl，瞬態(tài)抑制二極管Tl的一端通過電阻R37接入直流電源，瞬態(tài)抑制二極管Tl的另一端通過電阻R38接地；存儲(chǔ)電路采用IIC標(biāo)準(zhǔn)接口的EEPR0M，讀寫次數(shù)1，000，000次，掉電數(shù)據(jù)不丟失， 包括單片機(jī)U2，單片機(jī)U2的SCL、SDA端分別通過電阻R29、R28外接直流電源，單片機(jī)U2 的AO、Al、NC、WP端共接地；主控電路包括CPU及其外圍電路，內(nèi)置大容量FLASH、RAM、內(nèi)部時(shí)鐘、集成計(jì)量和 LCD驅(qū)動(dòng)等模塊，通過對(duì)CPU編程，進(jìn)而控制外部設(shè)備；計(jì)量電路進(jìn)行電能量采集，包括電流采樣電路和電壓采樣電路，電流采樣電路包括相互電連接的錳銅片CTl和分流器shunt， 分流器shunt的二個(gè)輸出端通過導(dǎo)線分別接入電阻R1、R2的一個(gè)接線端，電阻Rl、R2的另一個(gè)接線端之間并聯(lián)有相串聯(lián)的電容Cl、C2 ；電壓采樣電路包括依次相互串聯(lián)的電阻RA4、 RA5、RA6、RA8、RA7、RA11、RA1，其中電阻RAl的兩端并聯(lián)有電容C3 ；電源電路包括變壓器TM1，變壓器TMl的初級(jí)線圈外接交流電，變壓器TMl具有二組次級(jí)線圈，其中一組次級(jí)線圈連接有穩(wěn)壓器UM3，另一組次級(jí)線圈的兩端通過整流二極管 DMl連接有穩(wěn)壓器UM2。變壓器TMl輸出兩路隔離的交流電壓，其中一路輸出經(jīng)過橋式整流和電容濾波后，經(jīng)穩(wěn)壓器UM3得到直流5V電壓，為上述各電路提供工作電源；另一路輸出經(jīng)半波整流和電容濾波后，經(jīng)穩(wěn)壓器UM2得到直流5V電壓，為485通信電路提供工作電源。
權(quán)利要求1.一種電能表電路，包括有主控電路、顯示電路、通信電路、存儲(chǔ)電路、計(jì)量電路和電源電路，其特征在于所述的顯示電路、通信電路、存儲(chǔ)電路和計(jì)量電路分別與主控電路相連， 所述的顯示電路包括液晶顯示屏LCD，所述的液晶顯示屏LCD具有16個(gè)引腳，并通過導(dǎo)線分別連接有下拉電阻R6 R21 ；所述的通信電路包括紅外通信電路和485通信電路，所述的紅外通信電路包括遠(yuǎn)紅外發(fā)送器L4和遠(yuǎn)紅外接收器L3，所述的遠(yuǎn)紅外發(fā)送器L4的陽極串接電阻似6后外接直流電源，遠(yuǎn)紅外發(fā)送器L4的陰極連接有共發(fā)射極的三極管Q1、Q2，其中三極管Ql的集電極與遠(yuǎn)紅外發(fā)送器L4的陰極相連，三極管Ql的基極與三極管Q2的集電極相連，三極管Q2的集電極通過電阻R5接入直流電源，三極管Q2的基極外接電阻R27后引出信號(hào)輸入端IRT )， 電阻R27的兩端并聯(lián)有電容CZl ；從所述遠(yuǎn)紅外接收器L3的第1接線端引出信號(hào)輸出端 IRRXD，遠(yuǎn)紅外接收器L3的第2、3接線端分別通過導(dǎo)線接地和外接直流電源，遠(yuǎn)紅外接收器 L3的第1、3接線端之間連接有電阻R22，遠(yuǎn)紅外接收器L3的第2、3接線端之間連接有電容 Cl 1 ；所述的485通信電路包括雙工通信模塊U3，所述雙工通信模塊U3的RO端通過電阻R35 外接光耦0C1，雙工通信模塊U3的DE、/RE端通過導(dǎo)線相互并聯(lián)并外接光耦0C2，雙工通信模塊U3的DI端通過電阻R50接地，雙工通信模塊U3的A端通過熱敏電阻PCTl接入連接器JP2的第1引腳，雙工通信模塊U3的B端通過熱敏電阻PCT2接入連接器JP2的第2引腳，雙工通信模塊U3的A、B端之間并聯(lián)有瞬態(tài)抑制二極管Tl，所述瞬態(tài)抑制二極管Tl的一端通過電阻R37接入直流電源，瞬態(tài)抑制二極管Tl的另一端通過電阻R38接地；所述的存儲(chǔ)電路包括單片機(jī)U2，所述單片機(jī)U2的SCL、SDA端分別通過電阻R29、R28 外接直流電源，單片機(jī)U2的AO、Al、NC、WP端共接地；所述的主控電路包括CPU及其外圍電路；所述的計(jì)量電路包括電流采樣電路和電壓采樣電路，所述的電流采樣電路包括相互電連接的電流采集模塊CTl和分流器shunt，所述分流器shunt的二個(gè)輸出端通過導(dǎo)線分別接入電阻R1、R2的一個(gè)接線端，電阻R1、R2的另一個(gè)接線端之間并聯(lián)有相串聯(lián)的電容Cl、C2 ；所述的電壓采樣電路包括依次相互串聯(lián)的電阻 RA4、RA5、RA6、RA8、RA7、RA11、RA1，其中電阻RAl的兩端并聯(lián)有電容C3 ；所述的電源電路包括變壓器TMl，所述變壓器TMl的初級(jí)線圈外接交流電，變壓器TMl 具有二組次級(jí)線圈，其中一組次級(jí)線圈連接有穩(wěn)壓器UM3，另一組次級(jí)線圈的兩端通過整流二極管DMl連接有穩(wěn)壓器UM2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能表電路，其特征在于所述的電流采集模塊CTl為錳銅片。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電能表電路，包括有主控電路、顯示電路、通信電路、存儲(chǔ)電路和計(jì)量電路，顯示電路、通信電路、存儲(chǔ)電路和計(jì)量電路分別與主控電路相連，通信電路包括紅外通信電路和485通信電路，計(jì)量電路包括電流采樣電路和電壓采樣電路。本實(shí)用新型采用單芯片(SOC)，將計(jì)量、液晶驅(qū)動(dòng)集成到一塊芯片中，取代了傳統(tǒng)電能表的單片機(jī)、計(jì)量芯片和液晶驅(qū)動(dòng)組合，其EMC性能更好，節(jié)約了硬件資源，同時(shí)有效的減小了PCB的面積，降低了成本。
文檔編號(hào)G01R22/06GK202305664SQ20112042056
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月28日
發(fā)明者孫經(jīng), 張小龍, 王勇 申請(qǐng)人:國電南瑞科技股份有限公司, 國網(wǎng)電力科學(xué)研究院, 安徽南瑞中天電力電子有限公司