專利名稱：一種用于智能電表的電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及智能電網(wǎng)領(lǐng)域的一種用于智能電表的電路。
背景技術(shù)：
智能電表是智能電網(wǎng)領(lǐng)域的重要終端計(jì)量設(shè)備，智能電表的計(jì)量的準(zhǔn)確性對(duì)于智能電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行有著至關(guān)重要的影響。智能電網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中一項(xiàng)重要工作是實(shí)現(xiàn)集中化裝表和集中化抄表，實(shí)現(xiàn)這項(xiàng)工作的關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)智能電表的小型化，而阻礙智能電表小型化的主要障礙是智能電表小型化以后，電表內(nèi)的電磁干擾增強(qiáng)，影響了所述智能電表對(duì)用戶用電量的準(zhǔn)確計(jì)量，因此對(duì)用于智能電表的電路進(jìn)行重新設(shè)計(jì)是很有必要的。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于智能電表的電路，·其能夠克服電磁干擾的影響，實(shí)現(xiàn)對(duì)于用戶用電量的準(zhǔn)確計(jì)量。實(shí)現(xiàn)上述目的的一種技術(shù)方案是包括單片機(jī)、時(shí)鐘芯片、計(jì)量芯片、電源、RS485通信接口、隔離裝置、紅外通信接口和高頻脈沖輸出模塊，所述單片機(jī)分別連接所述計(jì)量芯片、所述紅外通信接口和高頻脈沖輸出模塊，所述隔離裝置分別連接所述單片機(jī)和所述RS485通信接口，所述單片機(jī)、所述RS485通信接口和所述計(jì)量芯片同時(shí)連接所述電源。進(jìn)一步的，所述電路上還設(shè)有電池，所述電池分別與所述時(shí)鐘芯片和所述單片機(jī)連接。進(jìn)一步的，所述電路上設(shè)有液晶屏，所述液晶屏是與單片機(jī)連接的。再進(jìn)一步的，所述液晶屏為IXD屏，或者LED屏。。進(jìn)一步的，所述電路上還設(shè)有可擦寫式只讀存儲(chǔ)器，所述可擦寫式只讀存儲(chǔ)器是與所述單片機(jī)相連的。進(jìn)一步的，所述電路上還設(shè)有背光燈，所述背光燈是與所述單片機(jī)相連的。采用了本實(shí)用新型的一種用于智能電表的電路的技術(shù)方案，即包括單片機(jī)、時(shí)鐘芯片、計(jì)量芯片、RS485通信接口、隔離裝置、紅外通信接口和高頻脈沖輸出模塊的一種用于智能電表的電路的技術(shù)方案，其技術(shù)效果是可以在減小所述智能電表尺寸的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)于用戶用電量的準(zhǔn)確計(jì)量。

圖I為本實(shí)用新型的一種用于智能電表的電路的連接示意圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖1，為了能更好地對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行理解，下面通過(guò)具體地實(shí)施例，并結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型的一種用于智能電表的電路，包括單片機(jī)I、隔離裝置2、時(shí)鐘芯片3、電池4、計(jì)量芯片5、電源6、RS485通信接口 7、紅外通信接口 8、背光燈9、液晶屏10、可擦寫式存儲(chǔ)器11和高頻脈沖輸出模塊12。所述單片機(jī)I分別連接所述時(shí)鐘芯片
3、所述計(jì)量芯片5、所述紅外通信接口 8、所述背光燈9、所述液晶屏10、所述可擦寫式存儲(chǔ)器11和所述高頻脈沖輸出模塊12。所述電池4連接所述單片機(jī)I和所述時(shí)鐘芯片3。所述電源6連接所述單片機(jī)I、所述計(jì)量芯片5和所述RS485通信接口。本實(shí)施例中，所述液晶屏10為IXD屏或者LED屏。本實(shí)施例中，所述電源6上設(shè)置電源變壓器，所述電源變壓器的作用是將母排總線中的220V交流電，轉(zhuǎn)變成為所述智能電表工作所需的低壓直流電。所述電源變壓器上設(shè)置控制端和計(jì)量端，所述控制端連接所述單片機(jī)1，所述計(jì)量端連接所述計(jì)量芯片5，所述控制端和所述計(jì)量端之間不做隔離，以適應(yīng)智能電表小型化的空間需求，同時(shí)降低系統(tǒng)成本。本實(shí)施例中所述單片機(jī)I的可以采用MICROCHIP的PIC16F946型單片機(jī)，該單片機(jī)采取的封裝形式為TQFP64封裝，該單片機(jī)采用Flash工藝，可進(jìn)行多次燒寫，該單片機(jī)可執(zhí)行單字節(jié)指令，并具有優(yōu)異的抗電磁干擾能力。該單片機(jī)設(shè)有14KX14bit的程序區(qū)，用于存放軟件抄表的校驗(yàn)程序指令，336X8bit的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(SRAM)，用以存放程序運(yùn)行過(guò)程中的中間結(jié)果。該單片機(jī)還內(nèi)置看門狗電路和低電壓監(jiān)測(cè)電路，用以保障單片機(jī)的安全運(yùn)行。所述單片機(jī)上設(shè)置4個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，以及4X42段液晶顯示驅(qū)動(dòng)模塊，2路并行通信接口(CCP)，2路串行硬件接口(UART)，該單片機(jī)還具有納瓦技術(shù)使系統(tǒng)可在很低的功耗下工作。所述單片機(jī)I也可采用NEC的78R)511芯片和華龍的HL6024芯片相結(jié)合的形式。所述78R)511芯片采用Flash工藝，可多次燒寫，并具有優(yōu)異的抗電磁干擾能力。該芯片采用的封裝形式為QFP44封裝，16KB程序區(qū)，用于存放軟件抄表的校驗(yàn)程序指令，以及768Byte的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(SRAM)，用以存放程序運(yùn)行過(guò)程中的中間結(jié)果。該芯片還還內(nèi)置看門狗電路和低電壓監(jiān)測(cè)電路，用以保障單片機(jī)的安全運(yùn)行，該芯片還內(nèi)置了 5個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和2路串行硬件接口(UART)。而華龍的HL6024芯片上設(shè)置了 4X42段液晶顯示驅(qū)動(dòng)模塊，2路并行通信接口(CCP)。通過(guò)所述NEC的78R)511芯片和華龍的HL6024芯片的組合，也能形成用于智能電表的單片機(jī)?，F(xiàn)在，新推出成套單片機(jī)的方案為，NEC的9234型芯片加ANSYS的RS485通信接口加歐姆龍(ROMH)的BU9792FUV型液晶驅(qū)動(dòng)模塊。所述可擦寫式只讀存儲(chǔ)器11為歐姆龍(ROMH)的24L16型的可擦寫式只讀存儲(chǔ)器(EPPROM) ο所述時(shí)鐘芯片3采用的是為EPSON的RX8025型時(shí)鐘芯片，這是目前最為成熟的時(shí)鐘芯片。所述紅外通信接口 8采用的是TSAL6200 二極管和TS0P34138 二極管組成的對(duì)管，TSAL6200 二極管為紅外信號(hào)發(fā)射管，所述TS0P34138 二極管為紅外信號(hào)接收管。目前，較成熟的還有AT205B 二極管和HM138R 二極管組成的對(duì)管，AT205B 二極管為紅外信號(hào)發(fā)射管，所述HM138R 二極管為紅外信號(hào)接收管。所述紅外通信接口 8是為了和紅外抄表掌機(jī)進(jìn)行通信的。所述RS485通信接口 7采用的德州儀器TI公司的SN65HVD3082E芯片，也可采用INTERSIL公司的ISL3152EIBZ型芯片。所述RS485通信接口 7是為了通過(guò)RS485總線和遠(yuǎn)程控制終端進(jìn)行通信的。所述計(jì)量芯片5采用的是上海貝嶺的BL6511型芯片。所述高頻脈沖輸出模塊12用于電表的校驗(yàn)及電量的采集。所述電路的工作原理為所述高頻脈沖輸出模塊12發(fā)出有功電能量的高頻脈沖信號(hào)后，并由所述計(jì)量芯片5對(duì)所述有功電能量的高頻脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)量，再由內(nèi)置于所述單片機(jī)I的軟件抄表的校驗(yàn)程序指令對(duì)所述高頻脈沖信號(hào)的計(jì)量進(jìn)行校正，得到精確的用電電量信息。顯示在所述液晶屏10上。所述高頻脈沖輸出模塊12發(fā)出的有功電能量的高頻脈沖信號(hào)的波形為實(shí)際方波，脈寬為80ms，所述脈寬所允許誤差為±20%，所述高頻脈沖輸出模塊12發(fā)出的有功電能量的高頻脈沖信號(hào)的脈沖幅值電壓降不應(yīng)超過(guò)額定值的10%，本實(shí)施例中，所述高頻脈沖輸出模塊12發(fā)出的有功電能量的高頻脈沖信號(hào)的輸出的低電平應(yīng)不大于O. 9V。在額定最大負(fù)載下，所述高頻脈沖輸出模塊12能即時(shí)輸出相應(yīng)的脈沖數(shù)。所述智能電表無(wú)負(fù)載時(shí)，所述高頻脈沖輸出模塊12的脈沖輸出的發(fā)出的有功電能量的高頻脈沖信號(hào)處于低電·平狀態(tài)。同時(shí)所述高頻脈沖輸出模塊12還具有秒脈沖信號(hào)輸出的功能，所述高頻脈沖輸出模塊12在一般情況下輸出的都是有功電能量脈沖信號(hào)，在對(duì)所述智能電表進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，所述紅外通信接口 8接收到紅外編程抄表掌機(jī)發(fā)出的秒脈沖輸出命令后，將該命令傳遞給所述單片機(jī)1，所述單片機(jī)I接收到該命令后，將所述高頻脈沖輸出模塊12轉(zhuǎn)換至秒脈沖信號(hào)的輸出狀態(tài)，對(duì)所述智能電表進(jìn)行校驗(yàn)，延遲20分鐘后，所述單片機(jī)I自動(dòng)控制所述高頻脈沖輸出模塊12自動(dòng)回到有功電能量脈沖信號(hào)輸出的狀態(tài)。所述電路上設(shè)置背光燈9是出于環(huán)?？紤]，所述智能電表通電時(shí)，可通過(guò)所述紅外通信接口，接受紅外編程抄表掌機(jī)的抄表指令，所屬單片機(jī)控制所述隔離裝置2開(kāi)啟，切斷所述RS485通信接口 7的通信，防止來(lái)自所述紅外通信接口 8的黑客攻擊。同時(shí)觸發(fā)所述背光燈9顯示，進(jìn)行抄表。I分鐘后所述背光燈9自動(dòng)熄滅，所述RS485通信接口 7重新接通。所述智能電表通過(guò)所述RS485通信接口 7通訊時(shí)，不允許觸發(fā)所述背光燈9顯示。這樣抄表過(guò)程中就不用點(diǎn)亮所述液晶屏10，從而節(jié)約了用電。所述液晶屏10置于所述PCB板面向上蓋一側(cè)，所述液晶屏10顯示的電量為5位整數(shù)、I位小數(shù)，同時(shí)隱去所述可擦寫式只讀存儲(chǔ)器11中存儲(chǔ)的用電信息中的電量第2位小數(shù)液晶屏可視區(qū)尺寸41X21mm,顯不的字體大小為漢字4X6mm,數(shù)字和5X8mm,字母4x4mm。所述液晶屏10是高對(duì)比度、響應(yīng)快、寬視角、低功耗的液晶，壽命為十年以上。在_25°C至70°C條件下，其顯示狀態(tài)正確且不影響數(shù)據(jù)讀出，視角為6點(diǎn)鐘，不出現(xiàn)高溫時(shí)黑屏、低溫顯示遲緩或不顯示現(xiàn)象。所述點(diǎn)可擦寫式只讀存儲(chǔ)器11除了記錄用戶的用電量信息外，還具有事件記錄的功能，這些事件均是通過(guò)所述單片機(jī)I寫入的，包括最近三次P1P2短接、斷開(kāi)的記錄 ’最近12次日期時(shí)鐘修改前、后的用電電量的數(shù)據(jù)；電量修改或復(fù)位前、后的電量記錄；最近12次時(shí)段費(fèi)率修改前、修改后的用電電量的數(shù)據(jù)；近3個(gè)月的I日零點(diǎn)電量抄見(jiàn)數(shù)數(shù)據(jù)；以及事件清零、表號(hào)修改、二級(jí)密碼修改的事件的記錄；最近三次功率反向事件的起止時(shí)間，總次數(shù)、總反向累計(jì)電量等信息。還有最近的智能電表故障信息，比如存儲(chǔ)器的故障、時(shí)鐘芯片失電、晶振停振、通訊異常信息、電池低電壓等。所述電路上還設(shè)置電池4是為了保證液晶屏10的正常顯示、所述計(jì)量芯片5、所述時(shí)鐘芯片3和可擦寫式只讀存儲(chǔ)器11的正常工作。所述電池電量低于30%，所述單片機(jī)I觸發(fā)報(bào)警。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型，而并非用作為對(duì)本實(shí)用新型的限定，只要在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本實(shí)用新型的權(quán)利要求書范圍內(nèi)?！?br> 權(quán)利要求1.一種用于智能電表的電路，其特征在于所述電路包括單片機(jī)(I)、時(shí)鐘芯片(3)、計(jì)量芯片(5)、電源(6)、RS485通信接口(7)、隔離裝置(2)、紅外通信接口(8)和高頻脈沖輸出模塊(12)，所述單片機(jī)(I)分別連接所述時(shí)鐘芯片(3)、所述計(jì)量芯片(5)、所述紅外通信接口(8)和高頻脈沖輸出模塊(12)，所述隔離裝置(2)分別連接所述單片機(jī)(I)和所述RS485通信接口(7)，所述單片機(jī)(I)、所述RS485通信接口(7)和所述計(jì)量芯片(5)同時(shí)連接所述電源(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于智能電表的電路，其特征在于所述電路上還設(shè)有電池(4)，所述電池(4)分別與所述時(shí)鐘芯片(3)和所述單片機(jī)(I)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種用于智能電表的電路，其特征在于所述電路上設(shè)有液晶屏(10 )，所述液晶屏(10)是與單片機(jī)(I)連接的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于智能電表的電路，所述液晶屏(10)為L(zhǎng)CD屏或者LED 屏。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種用于智能電表的電路，其特征在于所述電路上還設(shè)有可擦寫式只讀存儲(chǔ)器(11)，所述可擦寫式只讀存儲(chǔ)器(11)是與所述單片機(jī)(I)相連的。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種用于智能電表的電路，其特征在于所述電路上還設(shè)有背光燈(9)，所述背光燈(9)是與所述單片機(jī)(I)相連的。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了智能電網(wǎng)領(lǐng)域的一種用于智能電表的電路，包括單片機(jī)、時(shí)鐘芯片、計(jì)量芯片、電源、RS485通信接口、隔離裝置、紅外通信接口和高頻脈沖輸出模塊，所述單片機(jī)分別連接所述時(shí)鐘芯片、所述計(jì)量芯片、所述紅外通信接口和高頻脈沖輸出模塊，所述隔離裝置分別連接所述單片機(jī)和所述RS485通信接口，所述單片機(jī)、所述RS485通信接口和所述計(jì)量芯片同時(shí)連接所述電源。其技術(shù)效果是可以在減小電表尺寸的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)于用戶用電量的準(zhǔn)確計(jì)量。
文檔編號(hào)G01R22/10GK202710654SQ20122027435
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月12日
發(fā)明者王晉, 戴璐平 申請(qǐng)人:上海市電力公司