一種基于單片機(jī)的多功能電能表的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計量檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種以微處理器為核心的多功能電能表。
【背景技術(shù)】
[0002]多功能電能表是指除計量有功(無功)外還具有分時、測量需量等兩種以上的功能，并能顯示，存儲和輸出數(shù)據(jù)的電能表，傳統(tǒng)感應(yīng)式電能表用其結(jié)構(gòu)和原理上的制約，通常存在著測量范圍小，穩(wěn)定性差，精度低等缺點而不能適應(yīng)社會發(fā)展的需要。隨著微電子技術(shù)和單片機(jī)的發(fā)展和普及，新型智能化測控技術(shù)迅速發(fā)展，因此以單片機(jī)為核心的電子式電能表顯示了其明顯的優(yōu)勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種基于單片機(jī)的多功能電能表，該多功能電能表性價比高，抗干擾能力強(qiáng)，測量精度高。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案:
[0005]一種高精度多功能電能表，包括信號采集模塊、芯片CS5463、單片機(jī)、LED模塊和報警|吳塊。
[0006]信號米集模塊用于米集電流信號、電壓信號，并發(fā)送給芯片CS5463 ;芯片CS5463對接收到的電流信號和電壓信號進(jìn)行檢測，得到檢測數(shù)字信號并發(fā)送給單片機(jī)；單片機(jī)控制芯片CS5463檢測過程，將接收到的檢測數(shù)字信號發(fā)送給LED模塊，并將異常檢測信號發(fā)送給報警模塊；LED模塊顯示接收到得檢測數(shù)字信號；報警模塊接收到異常檢測信號后進(jìn)行報警。
[0007]更進(jìn)一步的，單片機(jī)采用芯片LPC916。該芯片適合于許多要求高集成度低成本的場合，可以滿足多方面的性能要求，并能提高電路可靠性，降低成本。
[0008]有益效果:(1)本發(fā)明采用芯片CS5463進(jìn)行檢測計量，有效提高了測量精度，且性價比高；(2)本發(fā)明采用單片機(jī)LPC916控制整個檢測計量過程，有效提高測量精度和穩(wěn)定性，擴(kuò)大測量范圍；(3)本發(fā)明設(shè)有報警器，能大大提高異常信號的處理能力，為人工處理異常情況提供便利。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明的工作原理圖。
[0010]圖2為芯片CS5463管腳圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。
[0012]如圖1所示，本發(fā)明提供的一種多功能電能表，包括:信號采集模塊用于采集電流信號、電壓信號，并發(fā)送給芯片CS5463 ;芯片CS5463對接收到的電流信號和電壓信號進(jìn)行檢測，得到檢測數(shù)字信號并發(fā)送給單片機(jī)；單片機(jī)采用芯片LPC916，控制芯片CS5463檢測過程，將接收到的檢測數(shù)字信號發(fā)送給LED模塊，并將異常檢測信號發(fā)送給報警模塊；LED模塊顯示接收到得檢測數(shù)字信號；報警模塊接收到異常檢測信號后進(jìn)行報警。
[0013]下面結(jié)合實例對本發(fā)明做詳細(xì)介紹:
[0014]信號采集模塊集成有電壓采樣電路和電流采樣電路，電壓采樣電路由電阻網(wǎng)絡(luò)、過壓保護(hù)及去抖動電容組成，為保證采樣精度，電阻全部采用高穩(wěn)定度的精密電阻。電流采樣電路由電流互感器、過壓保護(hù)、電阻網(wǎng)絡(luò)和去抖動電容組成。采用電流互感器的主要優(yōu)點在于可實現(xiàn)高壓與低壓的隔離。由于CS5463的電流檢測實際上是將電流信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘柡蟮碾妷簷z測，所以，在電路中，先由采樣電阻將互感電流轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?，再通過限流電阻和電容濾波后輸人到CS5463的電流檢測管腳，如圖2所示。
[0015]CS5463具有與單片機(jī)通訊的雙向串口，其芯片的脈沖輸出頻率與有功能量成正t匕。CS5463具有方便的片上AC/DC系統(tǒng)校準(zhǔn)功能。其“自引導(dǎo)”的特點使得CS5463能獨自工作，并在系統(tǒng)上電后自動初始化。在自引導(dǎo)模式，CS5463可從一個外部EEP-ROM中讀取校準(zhǔn)數(shù)據(jù)和啟動指令。使用該模式，CS5463在工作時不需要外加微控制器，因此，當(dāng)電表用于大批量住宅電能測量時，可降低電表的成本。
[0016]電量檢測電路是該電表設(shè)計的核心，選用PHILIPS公司的P89LPC916是一款低成本的16腳單片封裝的微控制器。該芯片適合于許多要求高集成度低成本的場合，可以滿足多方面的性能要求。P89LPC916采用了高性能的處理器結(jié)構(gòu)，指令執(zhí)行時間只需2?4個時鐘周期，其速度6倍于標(biāo)準(zhǔn)80C51器件。由于P89LPC916集成了許多系統(tǒng)級功能，故可大大減少元件的數(shù)目和電路板面積，提高電路可靠性，并降低系統(tǒng)的成本。
[0017]多功能電能表通過電流互感器檢測電流信號，而通過分壓電阻采集電壓信號，然后將其送入單相功率/電能集成芯片CS5463內(nèi)，并在片內(nèi)完成信號采樣、計算和誤差校正等。整個過程在單片機(jī)PLC916控制下進(jìn)行，有效地提高了測量精度，降低成本，提高性價t匕。單片機(jī)PLC916還設(shè)有異常信號判斷功能，當(dāng)接收到的信號判斷為異常信號后，就驅(qū)動報警器報警，大大提高了異常情況判斷能力，便于人工快速響應(yīng)處理。
[0018]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種基于單片機(jī)的多功能電能表，其特征在于:包括信號采集模塊、芯片CS5463、單片機(jī)、LED模塊和報警模塊； 信號采集模塊，用于采集電流信號、電壓信號，并發(fā)送給芯片CS5463 ； 芯片CS5463，用于對接收到的電流信號和電壓信號進(jìn)行檢測，得到檢測數(shù)字信號并發(fā)送給單片機(jī)； 單片機(jī)，用于控制芯片CS5463檢測過程，將接收到的檢測數(shù)字信號發(fā)送給LED模塊，并將異常檢測信號發(fā)送給報警模塊； LED模塊，用于顯示接收到得檢測數(shù)字信號； 報警模塊，用于接收到異常檢測信號后進(jìn)行報警。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單片機(jī)的多功能電能表，其特征在于:所述單片機(jī)采用芯片LPC916。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高精度多功能電能表，包括：信號采集模塊用于采集電流信號、電壓信號，并發(fā)送給芯片CS5463；芯片CS5463對接收到的電流信號和電壓信號進(jìn)行檢測，得到檢測數(shù)字信號并發(fā)送給單片機(jī)；單片機(jī)控制芯片CS5463檢測過程，將接收到的檢測數(shù)字信號發(fā)送給LED模塊，并將異常檢測信號發(fā)送給報警模塊；LED模塊顯示接收到得檢測數(shù)字信號；報警模塊接收到異常檢測信號后進(jìn)行報警。本發(fā)明性價比高，抗干擾能力強(qiáng)，測量精度高，有效地解決了目前多功能電能表存在的不足。
【IPC分類】G01R11-48, G01R11-00
【公開號】CN104569520
【申請?zhí)枴緾N201310474002
【發(fā)明人】王頤
【申請人】南京歐格節(jié)能科技有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月11日