本發(fā)明的實(shí)施例大體上涉及一種電度表的驅(qū)動方法，并且更具體地說，涉及一種智能電度表的驅(qū)動方法。

背景技術(shù)：

電在現(xiàn)代人們的生活工作中扮演著必不可少的角色，而發(fā)電集團(tuán)發(fā)了多少點(diǎn)電，用戶用了多少電，都需要用電能表來計(jì)量，所以電能表也常見于日常生活當(dāng)中。電能表的應(yīng)用十分廣泛，大到各大發(fā)電集團(tuán)及電網(wǎng)，小到普通居民小區(qū)及工廠電力管理部門，都使用到了電能表，只是其精度與功能上有所差別。發(fā)電集團(tuán)與電網(wǎng)對電能表的精度及功能要求高，所以多采用價(jià)格高、功能強(qiáng)的智能電表，而普通居民及工廠電力管理部門對電能表要求不如電力集團(tuán)高，在滿足一定的精度要求下，越經(jīng)濟(jì)實(shí)用越好，那么感應(yīng)式或者電子式電能表是就是比較好的選擇。

從發(fā)展趨勢上看，數(shù)字化智能電表是會取代傳統(tǒng)電能表的，但是功能的完善必將伴隨著成本的上升，特別是當(dāng)該技術(shù)還不是非常完善的時(shí)候，而傳統(tǒng)電能表早已成熟和穩(wěn)定。在這樣的一個(gè)背景下，如果能在傳統(tǒng)電能表上做出改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)智能電表的部分功能，例如監(jiān)測電能質(zhì)量、歷史數(shù)據(jù)查詢、電能無線抄收等，而無需替換成智能電表。此外，通過整合，一臺改進(jìn)電能表可同時(shí)監(jiān)測三戶的用電情況，這將會節(jié)約很大的經(jīng)濟(jì)成本。

自1880年第一臺電能表的出現(xiàn)，距今已有一百多年的歷史，電能表主要是測量電路中消耗的電能量。最早期的電能表非常的笨重，單單一只就有幾十公斤重，也沒有辦法保證精度。但是在當(dāng)時(shí)，這也是科技界的一項(xiàng)重大發(fā)明，并且迅速地應(yīng)用在工程上。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

部分或所有上述需要和/或問題可以通過本發(fā)明的某些實(shí)施例解決。根據(jù)一項(xiàng)實(shí)施例，本發(fā)明公開一種一種智能電度表的驅(qū)動方法，包含:通電啟動；對端口執(zhí)行初始化；寫入校表參數(shù)；執(zhí)行主程序，進(jìn)入主程序?qū)σ壕?、串口等進(jìn)行初始化；讀參數(shù)并存儲在數(shù)組中；進(jìn)入while循環(huán)，利用參數(shù)show對數(shù)組內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行擦寫與傳輸，同時(shí)使用串口發(fā)送和液晶顯示；斷電退出，程序結(jié)束。

可選的，還包含時(shí)鐘芯片，用于指示時(shí)間，所述時(shí)鐘芯片有備用電池供電，即使在沒有供電的情況下，時(shí)鐘也能正常運(yùn)行。

可選的，每次所述while循環(huán)，所述參數(shù)show的數(shù)值增加一。

可選的，當(dāng)所述參數(shù)show等于5時(shí)，將其重新設(shè)置為0，再繼續(xù)執(zhí)行所述讀參數(shù)并儲存在數(shù)組中步驟。

可選的，串口發(fā)送和液晶顯示分別對應(yīng)兩個(gè)不同數(shù)組，所述不同數(shù)組分別存儲串口發(fā)送的字符和液晶顯示的字符。

可選的，串口發(fā)送的字符為數(shù)字。

可選的，液晶顯示的字符包含漢字。

可選的，智能電度表中包含zigbee無線傳輸模塊。

可選的，智能電度表包含電壓、電流互感器，用于將測量的大電壓、電流信號其轉(zhuǎn)換成小電壓信號；計(jì)量芯片，接收所述電流、電壓互感器輸出的信號，進(jìn)行處理；處理芯片，接收所述計(jì)量芯片輸出的信號，進(jìn)行處理；經(jīng)過所述計(jì)量芯片處理過的信息存儲后，傳輸?shù)絲igbee發(fā)送模塊zigbee接收模塊收到數(shù)據(jù)后傳到后臺顯示界面，進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的刷新。

可選的，還包含采集電路，所述采集電路包含電壓采集電路和電流采集電路，用于采集電表信息

對于所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，本發(fā)明的其他實(shí)施例、方面以及特征將從以下詳細(xì)說明、附圖以及所附權(quán)利要求書中顯而易見。

附圖說明

現(xiàn)將參照附圖，其中附圖不必按比例繪制，在附圖中：

圖1是本發(fā)明電度表的驅(qū)動方法示意圖；

圖2是本發(fā)明電度表的部件連接關(guān)系示意圖；

圖3是采集電路中的電壓采集電路示意圖；

圖4是采集電路中的電流采集電路示意圖；

圖5是zigbee三種網(wǎng)絡(luò)拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)；

具體實(shí)施方式

現(xiàn)將參照附圖在下文中更完整地描述示例性實(shí)施例，其中僅示出部分實(shí)施例而非所有實(shí)施例。本發(fā)明可以采用許多不同形式實(shí)施，并且不應(yīng)理解為限于在本說明書中闡述的實(shí)施例。在本說明書中，類似數(shù)字是指類似元件。

圖1是本發(fā)明電度表的驅(qū)動方法示意圖，軟件設(shè)計(jì)思路是：當(dāng)通電使得電表啟動后，對spi端口進(jìn)行初始化，寫入校表參數(shù)后，執(zhí)行主程序，進(jìn)入主程序?qū)σ壕А⒋诘冗M(jìn)行初始化，之后進(jìn)入while循環(huán)，利用參數(shù)show對數(shù)組內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行擦寫與傳輸，同時(shí)使用串口發(fā)送和液晶顯示。斷電以后才會退出。時(shí)鐘芯片有備用電池供電，所以即使在沒有供電的情況下，時(shí)鐘也會正常運(yùn)行。

采用參數(shù)show的用途是通過不斷地給show賦值，通過判斷使程序從計(jì)量芯片里讀取不同參數(shù)，并對同一個(gè)數(shù)組進(jìn)行不斷地擦寫，而不是一種參數(shù)一個(gè)數(shù)組，節(jié)約了內(nèi)存空間。

圖2是本發(fā)明電度表的部件連接關(guān)系示意圖，通過電壓、電流互感器將測量的大電壓、電流信號其轉(zhuǎn)換成小電壓信號，輸入到att7022計(jì)量芯片11進(jìn)行處理，計(jì)量芯片11處理得到的數(shù)據(jù)存儲在內(nèi)部存儲區(qū)，外部mcu通過spi接口進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取，并將其顯示在顯示屏13上，也可以通過串口傳輸?shù)絲igbee發(fā)送模塊12，zigbee接收模塊15收到數(shù)據(jù)后傳到后臺顯示界面16，進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的刷新，并存儲于mysql數(shù)據(jù)庫以便進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)的查詢。

以三相電壓的讀取程序?yàn)槔?x0d—0x0f分別是第一、二、三相電壓有效值的存儲地址，由于vrms是以24位，補(bǔ)碼形式存儲，所以實(shí)際的電壓有效值urms為：

可選的，串口發(fā)送程序?yàn)椋?/p>

if(show＝＝0)

{

uartdata_send((unsignedchar*)danxiang[0]，strlen(danxiang[0]))；

uartdata_send(″\r\n″，2)；

}

else

{

uartdata_send((unsignedchar*)danxiang[0]，strlen(danxiang[0]))；

uartdata_send(″\n″，1)；

delay_ms(50)；

uartdata_send((unsignedchar*)danxiang[1]，strlen(danxiang[1]))；

uartdata_send(″\n″，1)；

delay_ms(50)；

uartdata_send((unsignedchar*)danxiang[2]，strlen(danxiang[2]))；

uartdata_send(″\n″，1)；

delay_ms(50)；

}

可選的，液晶顯示程序?yàn)椋?/p>

lcd_disptext(0，0，disptext[0])；

lcd_disptext(1，0，disptext[1])；

lcd_disptext(2，0，disptext[2])；

lcd_disptext(3，0，disptext[3])；

delay_ms(500)；

分別有兩個(gè)數(shù)組，分別存儲串口發(fā)送的字符和液晶顯示的字符，串口發(fā)送的字符為數(shù)字，傳輸?shù)缴衔粰C(jī)界面，液晶顯示須帶有漢字，這就是兩數(shù)組的區(qū)別。

可選的，使用是att7022三相計(jì)量芯片，可用于測量三相的電流、電壓、功率因數(shù)、有功功率以及電能，也可用于測量單相的上述參數(shù)，同時(shí)測量三戶用電用戶。使用stc90c58ad作為處理芯片14，因其采用了宏晶第七代加密技術(shù)，相比于已經(jīng)被解密的89系列單片機(jī)，其保密性就現(xiàn)在來說是不可破解的，在編程語言上也是完全兼容c語言的。使用的zigbee無線傳輸模塊型號為zm5168，使用該無線傳輸方式的優(yōu)點(diǎn)是傳輸距離較長、傳輸穩(wěn)定、組網(wǎng)能力強(qiáng)。界面設(shè)計(jì)由軟件labview8.6完成，該軟件廣泛用于工業(yè)領(lǐng)域，界面設(shè)計(jì)快，程序開發(fā)時(shí)間短。數(shù)據(jù)庫由mysql建立，對數(shù)據(jù)源odbc的配置以及通過labview工具包labsql，來進(jìn)行修改與訪問。

圖3是采集電路中的電壓采集電路示意圖，圖3中，經(jīng)由一個(gè)限流電阻，將220v電壓限制在2ma左右，經(jīng)過1：1的變換器后，流過50ω的電阻后變成0.1v的電壓，滿足電壓通道的電壓有效值在10mv至1v間線形誤差小于0.1％的要求。后面的0.01uf電容和1.2kω電阻起到濾波的作用。

電流采樣都是通過電流互感器來進(jìn)行的，電流通道的電壓有效值在2mv至1v間線性誤差小于0.1％。本設(shè)計(jì)的應(yīng)用見圖4，圖4是采集電路中的電流采集電路示意圖。當(dāng)流入2a電流時(shí)，二次側(cè)電流為1.25ma，電壓有效值為62.5mv，滿足要求。

目前應(yīng)用十分廣泛的三種無線傳輸技術(shù)為藍(lán)牙、wifi以及zigbee，三種方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，表1是三種無線傳輸方式的比較。

表1三種無線通信方式對比表

由上表可知，zigbee無線傳輸距離最遠(yuǎn)，使用方式簡單，安全可靠性較強(qiáng)，但是傳輸速率較低，對電表來說，傳輸參數(shù)有限，對速率的要求不是很高，但是對安全性和可靠性要求高，信號強(qiáng)度要高，傳輸距離要遠(yuǎn)，所以，在設(shè)計(jì)該電表的時(shí)候，選用zigbee無線傳輸方式無疑是最理想的。

圖5是zigbee的三種經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)，分別是星型結(jié)構(gòu)、簇?cái)?shù)型結(jié)構(gòu)以及網(wǎng)狀型結(jié)構(gòu)，由一個(gè)主節(jié)點(diǎn)管理若干子節(jié)點(diǎn)，最多一個(gè)主節(jié)點(diǎn)可管理254個(gè)子節(jié)點(diǎn)^[24]；同時(shí)主節(jié)點(diǎn)還可由上一層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)管理，最多可組成65000個(gè)節(jié)點(diǎn)的大網(wǎng)，在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)，每一個(gè)zigbee網(wǎng)絡(luò)數(shù)傳模塊之間可以相互通信，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的距離可以從標(biāo)準(zhǔn)的75m無限擴(kuò)展。

兩個(gè)互聯(lián)的星型網(wǎng)絡(luò)或者是單個(gè)星型網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展之后可以構(gòu)成互聯(lián)星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)ffd(即fullfunctiondevice，又稱全功能設(shè)備)，都可以同時(shí)當(dāng)做路由器來使用。

盡管已經(jīng)針對結(jié)構(gòu)特征和/或方法行為進(jìn)行語言描述，但應(yīng)理解，本發(fā)明并不限于所述特定特征或行為。相反，所公開的特定特征和行為是作為實(shí)施例的示例性實(shí)施形式。