專利名稱：一種用于智能電表的電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及智能電網(wǎng)領域的一種用于智能電表的電路。
背景技術：
智能電表是智能電網(wǎng)領域的重要終端計量設備，智能電表的計量的準確性對于智能電網(wǎng)的穩(wěn)定運行有著至關重要的影響。智能電網(wǎng)建設過程中一項重要工作是實現(xiàn)集中化裝表和集中化抄表，實現(xiàn)這項工作的關鍵在于實現(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，影響了所述智能電表對用戶用電量的準確計量，因此對用于智能電表的電路進行重新設計是很有必要的。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術的不足，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，實現(xiàn)對于用戶用電量的準確計量。實現(xiàn)上述目的的一種技術方案是包括單片機、時鐘芯片、計量芯片、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，所述單片機分別連接所述計量芯片、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和所述RS485通信接口，所述單片機、所述RS485通信接口和所述計量芯片同時連接所述電源。進一步的，所述電路上還設有電池，所述電池分別與所述時鐘芯片和所述單片機連接。進一步的，所述電路上設有液晶屏，所述液晶屏是與單片機連接的。再進一步的，所述液晶屏為IXD屏，或者LED屏。。進一步的，所述電路上還設有可擦寫式只讀存儲器，所述可擦寫式只讀存儲器是與所述單片機相連的。進一步的，所述電路上還設有背光燈，所述背光燈是與所述單片機相連的。采用了本實用新型的一種用于智能電表的電路的技術方案，即包括單片機、時鐘芯片、計量芯片、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方案，其技術效果是可以在減小所述智能電表尺寸的同時，實現(xiàn)對于用戶用電量的準確計量。

圖I為本實用新型的一種用于智能電表的電路的連接示意圖。
具體實施方式
請參閱圖1，為了能更好地對本實用新型的技術方案進行理解，下面通過具體地實施例，并結合附圖進行詳細地說明請參閱圖1，本實用新型的一種用于智能電表的電路，包括單片機I、隔離裝置2、時鐘芯片3、電池4、計量芯片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、可擦寫式存儲器11和高頻脈沖輸出模塊12。所述單片機I分別連接所述時鐘芯片
3、所述計量芯片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I和所述時鐘芯片3。所述電源6連接所述單片機I、所述計量芯片5和所述RS485通信接口。本實施例中，所述液晶屏10為IXD屏或者LED屏。本實施例中，所述電源6上設置電源變壓器，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置控制端和計量端，所述控制端連接所述單片機1，所述計量端連接所述計量芯片5，所述控制端和所述計量端之間不做隔離，以適應智能電表小型化的空間需求，同時降低系統(tǒng)成本。本實施例中所述單片機I的可以采用MICROCHIP的PIC16F946型單片機，該單片機采取的封裝形式為TQFP64封裝，該單片機采用Flash工藝，可進行多次燒寫，該單片機可執(zhí)行單字節(jié)指令，并具有優(yōu)異的抗電磁干擾能力。該單片機設有14KX14bit的程序區(qū)，用于存放軟件抄表的校驗程序指令，336X8bit的靜態(tài)隨機存儲器(SRAM)，用以存放程序運行過程中的中間結果。該單片機還內(nèi)置看門狗電路和低電壓監(jiān)測電路，用以保障單片機的安全運行。所述單片機上設置4個定時器/計數(shù)器，以及4X42段液晶顯示驅(qū)動模塊，2路并行通信接口(CCP)，2路串行硬件接口(UART)，該單片機還具有納瓦技術使系統(tǒng)可在很低的功耗下工作。所述單片機I也可采用NEC的78R)511芯片和華龍的HL6024芯片相結合的形式。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程序指令，以及768Byte的靜態(tài)隨機存儲器(SRAM)，用以存放程序運行過程中的中間結果。該芯片還還內(nèi)置看門狗電路和低電壓監(jiān)測電路，用以保障單片機的安全運行，該芯片還內(nèi)置了 5個定時器/計數(shù)器和2路串行硬件接口(UART)。而華龍的HL6024芯片上設置了 4X42段液晶顯示驅(qū)動模塊，2路并行通信接口(CCP)。通過所述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?，F(xiàn)在，新推出成套單片機的方案為，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)動模塊。所述可擦寫式只讀存儲器11為歐姆龍(ROMH)的24L16型的可擦寫式只讀存儲器(EPPROM) ο所述時鐘芯片3采用的是為EPSON的RX8025型時鐘芯片，這是目前最為成熟的時鐘芯片。所述紅外通信接口 8采用的是TSAL6200 二極管和TS0P34138 二極管組成的對管，TSAL6200 二極管為紅外信號發(fā)射管，所述TS0P34138 二極管為紅外信號接收管。目前，較成熟的還有AT205B 二極管和HM138R 二極管組成的對管，AT205B 二極管為紅外信號發(fā)射管，所述HM138R 二極管為紅外信號接收管。所述紅外通信接口 8是為了和紅外抄表掌機進行通信的。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RS485總線和遠程控制終端進行通信的。所述計量芯片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后，并由所述計量芯片5對所述有功電能量的高頻脈沖信號進行計量，再由內(nèi)置于所述單片機I的軟件抄表的校驗程序指令對所述高頻脈沖信號的計量進行校正，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的波形為實際方波，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的脈沖幅值電壓降不應超過額定值的10%，本實施例中，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的輸出的低電平應不大于O. 9V。在額定最大負載下，所述高頻脈沖輸出模塊12能即時輸出相應的脈沖數(shù)。所述智能電表無負載時，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處于低電·平狀態(tài)。同時所述高頻脈沖輸出模塊12還具有秒脈沖信號輸出的功能，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，在對所述智能電表進行校驗時，所述紅外通信接口 8接收到紅外編程抄表掌機發(fā)出的秒脈沖輸出命令后，將該命令傳遞給所述單片機1，所述單片機I接收到該命令后，將所述高頻脈沖輸出模塊12轉(zhuǎn)換至秒脈沖信號的輸出狀態(tài)，對所述智能電表進行校驗，延遲20分鐘后，所述單片機I自動控制所述高頻脈沖輸出模塊12自動回到有功電能量脈沖信號輸出的狀態(tài)。所述電路上設置背光燈9是出于環(huán)?？紤]，所述智能電表通電時，可通過所述紅外通信接口，接受紅外編程抄表掌機的抄表指令，所屬單片機控制所述隔離裝置2開啟，切斷所述RS485通信接口 7的通信，防止來自所述紅外通信接口 8的黑客攻擊。同時觸發(fā)所述背光燈9顯示，進行抄表。I分鐘后所述背光燈9自動熄滅，所述RS485通信接口 7重新接通。所述智能電表通過所述RS485通信接口 7通訊時，不允許觸發(fā)所述背光燈9顯示。這樣抄表過程中就不用點亮所述液晶屏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)，同時隱去所述可擦寫式只讀存儲器11中存儲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是高對比度、響應快、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點鐘，不出現(xiàn)高溫時黑屏、低溫顯示遲緩或不顯示現(xiàn)象。所述點可擦寫式只讀存儲器11除了記錄用戶的用電量信息外，還具有事件記錄的功能，這些事件均是通過所述單片機I寫入的，包括最近三次P1P2短接、斷開的記錄 ’最近12次日期時鐘修改前、后的用電電量的數(shù)據(jù)；電量修改或復位前、后的電量記錄；最近12次時段費率修改前、修改后的用電電量的數(shù)據(jù)；近3個月的I日零點電量抄見數(shù)數(shù)據(jù)；以及事件清零、表號修改、二級密碼修改的事件的記錄；最近三次功率反向事件的起止時間，總次數(shù)、總反向累計電量等信息。還有最近的智能電表故障信息，比如存儲器的故障、時鐘芯片失電、晶振停振、通訊異常信息、電池低電壓等。所述電路上還設置電池4是為了保證液晶屏10的正常顯示、所述計量芯片5、所述時鐘芯片3和可擦寫式只讀存儲器11的正常工作。所述電池電量低于30%，所述單片機I觸發(fā)報警。本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本實用新型，而并非用作為對本實用新型的限定，只要在本實用新型的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本實用新型的權利要求書范圍內(nèi)?！?br> 權利要求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(I)、時鐘芯片(3)、計量芯片(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(I)分別連接所述時鐘芯片(3)、所述計量芯片(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(I)和所述RS485通信接口(7)，所述單片機(I)、所述RS485通信接口(7)和所述計量芯片(5)同時連接所述電源(6)。
2.根據(jù)權利要求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有電池(4)，所述電池(4)分別與所述時鐘芯片(3)和所述單片機(I)連接。
3.根據(jù)權利要求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有液晶屏(10 )，所述液晶屏(10)是與單片機(I)連接的。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種用于智能電表的電路，所述液晶屏(10)為LCD屏或者LED 屏。
5.根據(jù)權利要求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有可擦寫式只讀存儲器(11)，所述可擦寫式只讀存儲器(11)是與所述單片機(I)相連的。
6.根據(jù)權利要求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有背光燈(9)，所述背光燈(9)是與所述單片機(I)相連的。
專利摘要本實用新型公開了智能電網(wǎng)領域的一種用于智能電表的電路，包括單片機、時鐘芯片、計量芯片、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，所述單片機分別連接所述時鐘芯片、所述計量芯片、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和所述RS485通信接口，所述單片機、所述RS485通信接口和所述計量芯片同時連接所述電源。其技術效果是可以在減小電表尺寸的同時，實現(xiàn)對于用戶用電量的準確計量。
文檔編號G01R22/10GK202710654SQ20122027435
公開日2013年1月30日 申請日期2012年6月12日 優(yōu)先權日2012年6月12日
發(fā)明者王晉, 戴璐平 申請人:上海市電力公司