專(zhuān)利名稱(chēng)：脈沖輸出電能計(jì)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)造涉及一種智能限量用電控制裝置，特別涉及脈沖輸出電能計(jì)量集成電路配套的智能限量用電控制裝置，屬于單片機(jī)技術(shù)在電力控制中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
本發(fā)明創(chuàng)造申前日前，用電單位的用電設(shè)施直接與供電部門(mén)的動(dòng)力電源相連接，實(shí)行不控量供電。其缺陷是在供電資源不足的情況下，采用超負(fù)荷拉閘限電的方法，平衡供電需求。而供電單位配備的脈沖輸出電能計(jì)量表只具有計(jì)量功能，但不具有限量控制用電的功能。鑒于上述原因，在本發(fā)明創(chuàng)造前，無(wú)一具有計(jì)量與控制雙重功能的裝置與用電單位配電屏或所控電器設(shè)備相連接，也不可能采用軟硬件結(jié)合的方式，按供電部門(mén)根據(jù)電力資源分配給用電單位用電量或直接按設(shè)置的日、周、月或年的用電量供電，在用電量指標(biāo)達(dá)到時(shí)切斷供電電源。造成供用電不平衡。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明創(chuàng)造的目的是提供一種脈沖輸出電能計(jì)量集成電路配套的智能限量用電控制裝置。
本發(fā)明創(chuàng)造解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是脈沖輸出電能計(jì)量集成電路、額定電量輸出信號(hào)源，用電日標(biāo)志及設(shè)置鍵、時(shí)鐘設(shè)置鍵與單片機(jī)系統(tǒng)I/O輸入端相連接，開(kāi)關(guān)電路、顯示電路與單片機(jī)系統(tǒng)I/O輸出端相連接；開(kāi)關(guān)電路與繼電器執(zhí)行電路相連接。所述單片機(jī)系統(tǒng)包括微處理器、靜態(tài)存貯器和動(dòng)態(tài)存貯器、并行、串行輸入輸出電路、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器，其I/O輸入端與脈沖輸出的電能計(jì)量集成電路的一路無(wú)源脈沖輸出相連接。脈沖輸出電能計(jì)量集成電路為電子式電能表專(zhuān)用集成電路，其一路無(wú)源脈沖輸出通過(guò)光耦隔離與單片機(jī)系統(tǒng)連接。所述額定電量輸入信號(hào)源有兩種輸入方式即外置密碼盤(pán)及外置IC卡通過(guò)讀卡器，讀入數(shù)據(jù)存放于單片機(jī)系統(tǒng)的存貯器中。所述用電日標(biāo)志位由單片機(jī)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(guò)顯示屏設(shè)置日、周、月、年等效于標(biāo)志位設(shè)置。所述開(kāi)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(jī)系統(tǒng)的輸出端相連接，并受于單片機(jī)輸出信號(hào)，三極管的輸出端分別與繼電器線(xiàn)圈相連接。繼電器執(zhí)行電路由2至3只繼電器構(gòu)成，繼電器線(xiàn)圈分別與三極管輸出端相連接，繼電器的常開(kāi)端或常閉端分別與受控電器相連接。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(jī)I/O輸出端相連接，受單片機(jī)軟件或驅(qū)動(dòng)電路控制，顯示屏設(shè)有時(shí)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。本發(fā)明創(chuàng)造與所控電器設(shè)備連接方式是繼電器的進(jìn)線(xiàn)端接電源進(jìn)線(xiàn)，繼電器的出線(xiàn)端連接受控電器，所述繼電器為各種電磁開(kāi)關(guān)包括具有常閉、常開(kāi)觸點(diǎn)的接觸器。所述設(shè)置鍵包括用電日設(shè)置鍵、小時(shí)設(shè)置鍵、分鐘設(shè)置鍵及刷新鍵，分別與單片機(jī)系統(tǒng)輸入端口相連接。
本發(fā)明創(chuàng)造的有益效果是通用性強(qiáng)，安裝方便，既可安裝于配電屏的電源進(jìn)出線(xiàn)端，也可直接安裝于受控電器設(shè)備的電源進(jìn)出線(xiàn)端，自動(dòng)限量控制用電量效果明顯，有利于國(guó)家有限電力資源的分配和電力調(diào)度，也有利于用電單位在有限電量范圍內(nèi)的節(jié)約用電。


圖1為本發(fā)明創(chuàng)造的電路結(jié)構(gòu)框圖。
圖2為本發(fā)明創(chuàng)造的實(shí)施例電原理圖。
圖3為本發(fā)明創(chuàng)造配套的脈沖輸出電能計(jì)量集成電路與單片機(jī)系統(tǒng)的連接圖。
圖4為電源火線(xiàn)(相線(xiàn))、中線(xiàn)(零線(xiàn))與脈沖輸出電能計(jì)量集成電路的連接圖。
具體實(shí)施方式
參閱圖1。圖中(1)為單片機(jī)系統(tǒng)；(2)為脈沖輸出的電能計(jì)量集成電路；(3)為時(shí)鐘設(shè)置鍵；(4)為額定用電量輸入信號(hào)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(kāi)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。
參閱圖2。圖中單片機(jī)系統(tǒng)包括微處理器、靜態(tài)存貯器和動(dòng)態(tài)存貯器，計(jì)數(shù)器、定時(shí)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(jì)量集成電路無(wú)源脈沖輸出信號(hào)源(光耦隔離)。K1為小時(shí)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(hào)源，N為零線(xiàn)(中線(xiàn))、L為火線(xiàn)(相線(xiàn))。
參閱圖3。圖中CF、REVP*分別為脈沖輸出電能計(jì)量集成電路AD7755的輸出脈沖及功率檢測(cè)端口，與單片機(jī)系統(tǒng)計(jì)數(shù)器及UP/DOWN連接。
參閱圖4。圖中CT為電壓互感器，Ra*、Rb*、VR*、Rb*、Rf*為電阻器，Cf為電容器。V1P、V1N、V2P、V2N為電壓通道，AGND為AD7755模擬電路接地參考點(diǎn)。L為相線(xiàn)(火線(xiàn))、N為電線(xiàn)(零線(xiàn))。
本發(fā)明創(chuàng)造中電子式電能表脈沖輸出信號(hào)，通過(guò)光耦隔離與單片機(jī)系統(tǒng)的I/O相連接，本實(shí)施例三相電子式電能表配套的脈沖輸出的電能計(jì)量集成電路為ANALOG、DEV1CES、AD7755芯片，單相電子式電能表配套的脈沖輸出的電能計(jì)量集成電路為飛利浦公司的8563芯片。時(shí)鐘設(shè)置鍵K1、K2，用電日設(shè)置鍵K3、輪休日設(shè)置鍵K4及刷新鍵K5分別與單片機(jī)系統(tǒng)的I/O輸入端中的I/O(8)-I/O(12)相連接，用電日標(biāo)志位為I/O(1)、I/O(2)，輪休日標(biāo)志位為I/O(3)、I/O(4)、I/O(5)、I/O(6)、I/O(7)，額定電量輸入信號(hào)源有兩種輸入方式即外置密碼鍵盤(pán)及外置IC卡通過(guò)讀卡器讀入數(shù)據(jù)存放于單片機(jī)系統(tǒng)的存貯器中。單片機(jī)系統(tǒng)的I/O輸出端I/O(13)、I/O(14)、I/O(15)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(xiàn)圈相連。J1、J2、J3的常開(kāi)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、年用電量及非輪休日范圍內(nèi)開(kāi)放用電，在用電量范圍外及輪休日，關(guān)閉電源。為使用方便，在尚有一定的用電量時(shí)給予聲光提示。所述繼電器也包括接觸器等電磁開(kāi)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(jì)量集成電路配套的智能限量用電控制裝置，其特征是脈沖輸出電能計(jì)量集成電路、額定電量輸出信號(hào)源，用電日標(biāo)志及設(shè)置鍵、時(shí)鐘設(shè)置鍵與單片機(jī)系統(tǒng)I/O輸入端相連接，開(kāi)關(guān)電路、顯示電路與單片機(jī)系統(tǒng)I/O輸出端相連接；開(kāi)關(guān)電路與繼電器執(zhí)行電路相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖輸出電能計(jì)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(jī)系統(tǒng)包括微處理器、靜態(tài)存貯器和動(dòng)態(tài)存貯器、并行、串行輸入輸出電路、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器，其I/O輸入端與脈沖輸出的電能計(jì)量集成電路的一路無(wú)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(jì)量集成電路配套的智能限量用電控制裝置其特征是脈沖輸出電能計(jì)量集成電路為電子式電能表專(zhuān)用集成電路，其一路無(wú)源脈沖輸出通過(guò)光耦隔離與單片機(jī)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(jì)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(hào)源有兩種輸入方式即外置密碼盤(pán)及外置IC卡通過(guò)讀卡器，讀入數(shù)據(jù)存放于單片機(jī)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(jì)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(jī)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(guò)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(jì)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(kāi)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(jī)系統(tǒng)的輸出端相連接，并受于單片機(jī)輸出信號(hào)，三極管的輸出端分別與繼電器線(xiàn)圈相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖輸出電能計(jì)量集成電路配套的智能限量用電控制裝置其特征是繼電器執(zhí)行電路由2至3只繼電器構(gòu)成，繼電器線(xiàn)圈分別與三極管輸出端相連接，繼電器的常開(kāi)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(jì)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(jī)I/O輸出端相連接，受單片機(jī)軟件或驅(qū)動(dòng)電路控制，顯示屏設(shè)有時(shí)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(jì)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)造與所控電器設(shè)備連接方式是繼電器的進(jìn)線(xiàn)端接電源進(jìn)線(xiàn)，繼電器的出線(xiàn)端連接受控電器，所述繼電器為各種電磁開(kāi)關(guān)包括具有常閉、常開(kāi)觸點(diǎn)的接觸器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖輸出電能計(jì)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(shí)設(shè)置鍵、分鐘設(shè)置鍵及刷新鍵，分別與單片機(jī)系統(tǒng)輸入端口相連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種脈沖輸出電能計(jì)量集成電路配套的智能限量用電控制裝置，屬于單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。其主要特征是由單片機(jī)系統(tǒng)、脈沖輸出的電能計(jì)量集成電路、額定電量輸入信號(hào)源、用電日標(biāo)志及設(shè)置鍵、時(shí)鐘設(shè)置鍵、開(kāi)關(guān)電路、繼電器執(zhí)行電路及顯示電路逐級(jí)連接構(gòu)成。單片機(jī)系統(tǒng)包括微處理器、存貯器、并串行I/O電路、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器。脈沖輸出的電能計(jì)量集成電路的一路無(wú)源脈沖輸出通過(guò)光耦隔離與單片機(jī)系統(tǒng)連接。額定電量輸入信號(hào)源通過(guò)外置密碼鍵盤(pán)或外置IC卡讀卡器讀入數(shù)據(jù)存放于單片機(jī)系統(tǒng)的存貯器中。本實(shí)用新型在設(shè)定的日、周、月、年用電量范圍內(nèi)限時(shí)限量用電。其推廣應(yīng)用有利于供電部門(mén)科學(xué)有序用電管理，使用有限電力資源。
文檔編號(hào)G05B15/02GK2784993SQ20042000617
公開(kāi)日2006年5月31日 申請(qǐng)日期2004年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月26日
發(fā)明者譚啟仁 申請(qǐng)人:譚啟仁