專利名稱：脈沖輸出電能計量集成電路配套的智能限量用電控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明創(chuàng)造屬于單片機應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
本發(fā)明創(chuàng)造申請日前，用電部門不給用電單位或所控電器設(shè)備下達(dá)用電量指標(biāo)，在用電資源不足的情況下，往往采用超負(fù)荷拉閘限電的方法，平衡供電需求。其缺陷是由于線路的原因，拉閘限電同時對居民、國家機關(guān)、學(xué)校、交通指揮、醫(yī)院等單位的正常用電受連累。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明創(chuàng)造與單位配電屏或所控電器設(shè)備相連接，采用軟硬件結(jié)合的方式，按供電部門根據(jù)電力資源分配給用電單位用電量或直接按電器設(shè)備設(shè)置的按日、周、月或年的用電量供電，在用電量指標(biāo)達(dá)到時切斷供電電源。
本發(fā)明創(chuàng)造的優(yōu)點是通用性強，安裝方便，既可安裝于配電屏的電源進出線端，也可直接安裝于受控電器設(shè)備的電源進出線端，自動限量控制用電量效果明顯，有利于國家有限電力資源的分配和電力調(diào)度，也有利于用電單位節(jié)約用電。
本發(fā)明創(chuàng)造解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是在單片機系統(tǒng)的輸入端接有一個脈沖輸出的電能計量集成電路無源脈沖輸出信號源W、一個額定電量輸入信號源S、一個用電日設(shè)置鍵、二個時鐘設(shè)置鍵、一個刷新鍵，二個用電日標(biāo)志位。在單片機系統(tǒng)輸出端接有2-3只三極管，其輸出端控制與其連接的繼電器的線圈的通斷，進而控制與其連接用電設(shè)備的通斷。輸出無源脈沖信號源的電能計量集成電路為電子式電能表配套的脈沖輸出的電能計量集成電路。二個時鐘設(shè)置鍵為小時設(shè)置鍵與分鐘設(shè)置鍵，一個額定電量輸入信號源及一個限電日設(shè)置鍵給特權(quán)用戶(本裝置特指供電部門)根據(jù)用電資源、用電日設(shè)置鍵分別按日用電量、周用電量、月用電量及年用電量輸入額定電指標(biāo)，二個用電日類別標(biāo)志位的4種組合即00、01、10、11分別表示當(dāng)前設(shè)置為日用電控制、周用電控制、月用電控制、年用電控制中的一種，等效于用電日設(shè)置鍵，使用時者任選一種。額定電量輸入信號源有兩種輸入方式即外置密碼鍵盤輸入及外置IC卡通過讀卡器讀入存放于單片機系統(tǒng)的存貯器中。顯示電路由LCD液晶、LED數(shù)碼顯示中的一種。為保證時鐘連續(xù)性，本發(fā)明創(chuàng)造有備用電流電池。本發(fā)明創(chuàng)造與所控制的電器設(shè)備的連接方式是繼電器的進線端連接電源進線，繼電器的出線端連接受控電器。繼電器線圈電壓依據(jù)標(biāo)稱值由本發(fā)明專利在設(shè)置的用電量范圍內(nèi)提供，繼電器工作，否則繼電器不工作，切斷受控電器電源?；鹁€(相線)、中線(零線)與脈沖輸出電能計量集成電路的連接方式如圖4。


圖1為本發(fā)明創(chuàng)造的電路結(jié)構(gòu)框圖。圖中(1)為單片機系統(tǒng)。(2)為脈沖輸出的電能計量集成電路，(3)為時鐘設(shè)置鍵，(4)為額定用電量輸入信號源，(5)為用電日設(shè)置鍵，(6)為刷新鍵(7)為用電日設(shè)置標(biāo)志位，(8)為三極管開關(guān)電路，(9)為繼電器執(zhí)行電路，(10)為顯示電路，(11)為備用電源。圖2為本發(fā)明專利的實施例電原理圖。圖中單片機系統(tǒng)包括微處理器、靜態(tài)存貯器和動態(tài)存貯器，計數(shù)器、定時器，也包括并行、串行輸入輸出電路。W表示脈沖輸出的電能計量集成電路無源脈沖輸出信號源(光耦隔離)。K1為小時設(shè)置鍵、K2為分鐘設(shè)置鍵、K3為用電日設(shè)置鍵，K4為刷新鍵。G1、G2、G3為三極管，J1、J2、J3為繼電器。S為額定電量輸入信號源N為(中線)零線、L為火線(相線)。圖3為本發(fā)明創(chuàng)造配套的脈沖輸出電能計量集成電路與單片機系統(tǒng)的連接圖，圖中CF、REVP*分別為脈沖輸出電能計量集成電路AD7755的輸出脈沖及功率檢測端口，與單片機系統(tǒng)計數(shù)器及UP/DOWN連接。圖4為電源火線(相線)、中線(零線)與脈沖輸出電能計量集成電路的連接圖，圖中CT為電壓互感器，Ra*、Rb*、VR*、Rb、Rf為電阻器，Cf為電容器。VIP、VIN、V2P、V2N為電壓通道，AGND為AD7755模擬電路接地參考點。L為相線(火線)、N為中線(零線)。
具體實施例方式
電子式電能表脈沖輸出的電能計量集成電路無源脈沖輸出信號，通過光耦隔離與單片機系統(tǒng)的I/O相連接，本實施例三相電子式電能表配套的脈沖輸出的電能計量集成電路為ANALOG DEVICES AD7755芯片，單相電子式電能表配套的脈沖輸出的電能計量集成電路為飛利浦公司的8563芯片。時鐘設(shè)置鍵K1、K2用電日設(shè)置鍵K3及刷新鍵K4分別接單片機系統(tǒng)的I/O輸入端中的I/O(3)-I/O(6)相連接，用電日標(biāo)志位為I/O(1)I/O(2)，額定電量輸入信號源有兩種輸入方式即外置密碼鍵盤及外置IC卡通過讀卡器讀入數(shù)據(jù)存放于單片機系統(tǒng)的存貯器中。單片機系統(tǒng)的I/O輸出端I/O(7) I/O(8) I/O(9)分別與3只三極管G1、G2、G3相連接，其輸出端分別與繼電器J1、J2、J3的線圈相連。J1、J2、J3的常開端或常閉端分別與受控電器設(shè)備相連。在設(shè)定的日、周、月、年用電量范圍內(nèi)開放用電，在用電量范圍外，關(guān)閉用電。為使用方便，在尚有一定的用電量時給予聲光提示。所述繼電器也包括接觸器等電磁開關(guān)。直流備用電池6V供本裝置芯片連續(xù)供電。
權(quán)利要求
1.一種脈沖輸出電能計量集成電路配套的智能限量用電控制裝置，其主要特征是由單片機系統(tǒng)、脈沖輸出的電能計量集成電路、額定電量輸出信號源、用電日標(biāo)志及設(shè)置鍵、時鐘設(shè)置鍵、開關(guān)電路、繼電器執(zhí)行電路及顯示電路逐級連接構(gòu)成，其連接方式是脈沖輸出的電能計量集成電路、額定電量輸入信號源、用電日標(biāo)志及設(shè)置鍵、時鐘設(shè)置鍵與單片機輸入端相連接；開關(guān)電路、顯示電路與單片機輸出端相連接，繼電器與開關(guān)電路輸出端相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖輸出電能計量集成電路配套的智能限量用電控制裝置，其特征是所述單片機系統(tǒng)包括微處理器、靜態(tài)存貯器和動態(tài)存貯器、并行、串行輸入輸出電路、計數(shù)器、定時器，其I/O輸入端與脈沖輸出的電能計量集成電路的一路無源脈沖輸出相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖輸出電能計量集成電路配套的智能限量用電控制裝置，其特征是所述為本發(fā)明創(chuàng)造配套的脈沖輸出電能計量集成電路為電子式電能表專用集成電路，其一路無源脈沖輸出通過光耦隔離與單片機系統(tǒng)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖輸出電能計量集成電路配套的智能限量用電控制裝置，其特征是所述額定電量輸入信號源有兩種輸入方式即外置密碼健盤及外置IC卡通過讀卡器讀入，數(shù)據(jù)存放于單片機系統(tǒng)的存貯器中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖輸出電能計量集成電路配套的智能限量用電控制裝置，其特征是所述用電日標(biāo)志位由單片機系統(tǒng)輸入端的2位I/O標(biāo)志位設(shè)定，其4種組合00、01、10、11分別表示按日、按周、按月、按年限量控制；其用電日設(shè)置鍵為通過顯示屏設(shè)置日、周、月、年等效于標(biāo)志位設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖輸出電能計量集成電路配套的智能限量用電控制裝置，其特征是所述開關(guān)電路由2至3只三極管構(gòu)成，三極管的輸入端分別與單片機系統(tǒng)的輸出端相連接，并受控于單片機輸出信號，三極管的輸出端分別與繼電器線圈相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖輸出電能計量集成電路配套的智能限量用電控制裝置，其特征是所述繼電器執(zhí)行電路由2至3只繼電器構(gòu)成，繼電器線圈分別與三極管輸出端相連接，繼電器的常開端或常閉端分別與受控電器相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖輸出電能計量集成電路配套的智能限量用電控制裝置，其特征是所述顯示電路由LCD液晶顯示、LED數(shù)碼顯示中的一種電路構(gòu)成，與單片機I/O輸出端相連接，受單片機軟件或驅(qū)動電路控制，顯示屏設(shè)有時鐘顯示、年、月、日、周顯示，允許使用電量顯示、已使用電量顯示及剩余電量顯示。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖輸出電能計量集成電路配套的智能限量用電控制裝置，其特征是本發(fā)明創(chuàng)造與所控制電器設(shè)備的連接方式是繼電器的進線端接電源進線，繼電器的出線端連接受控電器，所述繼電器包括具有常閉、常開觸點的接觸器等各種電磁開關(guān)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖輸出電能計量集成電路配套的智能限量用電控制裝置，其特征是所述設(shè)置鍵包括用電日設(shè)置鍵、小時設(shè)置鍵、分鐘設(shè)置鍵及刷新鍵，分別與單片機系統(tǒng)輸入端口相連接。
全文摘要
本發(fā)明創(chuàng)造公開了一種脈沖輸出電能計量集成電路配套的智能限量用控制裝置，屬于單片機應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。其主要特征是由單片機系統(tǒng)、脈沖輸出的電能計量集成電路、額定電量輸入信號源、用電日標(biāo)志及設(shè)置鍵、時鐘設(shè)置鍵、開關(guān)電路、繼電器執(zhí)行電路及顯示電路逐級連接構(gòu)成。單片機系統(tǒng)包括微處理器、存貯器、并串行I/O電路、計數(shù)器、定時器。脈沖輸出的電能計量集成電路的一路無源脈沖輸出通過光耦隔離與單片機系統(tǒng)連接。額定電量輸入信號源通過外置密碼鍵盤或外置IC卡讀卡器讀入數(shù)據(jù)存放于單片機系統(tǒng)的存貯器中。本發(fā)明創(chuàng)造在設(shè)定的日、周、月、年用電量范圍內(nèi)限時限量用電。其推廣應(yīng)用有利于供電部門科學(xué)有序用電管理，使用有限電力資源。
文檔編號G05B15/02GK1635430SQ20041000811
公開日2005年7月6日 申請日期2004年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月28日
發(fā)明者譚啟仁 申請人:譚啟仁