一種智能電表的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電表，尤其是一種智能電表。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，建筑智能化程度越來(lái)越高。住宅的智能化抄表系統(tǒng)在建筑智能化中是必不可少的。在我國(guó)，對(duì)用戶的電表仍采用人工抄表的方法。這種原始的查表方法不僅造成了人力、物力的浪費(fèi)，打擾居民正常生活，而且其精度差，電量數(shù)據(jù)需要人為讀數(shù)不能實(shí)時(shí)傳輸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中上述問題，本發(fā)明提供一種智能電表，避免了人工抄表、采用無(wú)線傳輸接收用電情況，使用方便，并且通信距離遠(yuǎn)、通信可靠性高、通信速率高。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種智能電表，包括單片機(jī)以及分別與其連接的電能計(jì)量模塊、時(shí)鐘芯片、電源模塊、可拆除的SD卡存儲(chǔ)器、顯示器、按鍵模塊、脈沖采集電路和無(wú)線通信模塊，所述電能計(jì)量模塊分別連接有電壓互感器和電流互感器。
[0005]作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述單片機(jī)采用80C51處理器。
[0006]作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述電能計(jì)量模塊采用CS5460A芯片。其主要功能如下:具有特殊的自動(dòng)引腳模式功能，能使芯片獨(dú)立工作，得電時(shí)自動(dòng)初始化；具有片內(nèi)看門狗定時(shí)器與內(nèi)部電源監(jiān)視器；可以精確測(cè)量正反兩個(gè)方向的電壓瞬時(shí)值、電流瞬時(shí)值、電壓有效值、電流有效值以及功率和能量；提供了外部復(fù)位引腳；雙向串行接口與內(nèi)部寄存器陣列可以方便地與單片機(jī)相連接；外部時(shí)鐘最高頻率可達(dá)20 MHz ;具有功率方向輸出指示。
[0007]作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述脈沖采集電路的輸入端與脈沖電表相連，輸出端與所述單片機(jī)的I/O 口相連；所述脈沖采集電路包括在所述電源模塊輸出端和地線之間依次串聯(lián)限流電阻、發(fā)光二極管和開關(guān)管而成的指示電路，所述發(fā)光二極管的負(fù)極與所述開關(guān)管的發(fā)射極相連，所述開關(guān)管的集電極接地，在所述電源模塊輸出端和所述開關(guān)管基極之間串聯(lián)上拉電阻和另一限流電阻；所述上拉電阻和另一限流電阻之間的節(jié)點(diǎn)與所述脈沖電表的輸出正端相連，所述脈沖電表的輸出負(fù)端接地。
[0008]作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述顯示器采用IXD顯示芯片1602。
[0009]作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述時(shí)鐘芯片采用DS1302。
[0010]作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述無(wú)線通信模塊包括GSM芯片、以及與GSM芯片分別連接的射頻收發(fā)單元、PCM信號(hào)接口、FM收音機(jī)單元、電源供電單元、GP1輸入輸出接口和應(yīng)用接口，上述單元和接口均設(shè)置在一塊電路板上并封裝起來(lái)，通過(guò)管腳將各器件的對(duì)外交互端引出封裝模塊。
[0011]作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述應(yīng)用接口包括音頻接口、SMI卡接口以及通用異步接收/發(fā)送裝置UART接口。
[0012]作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述GSM芯片和射頻收發(fā)單元采用MT6260芯片，支持EDGE功能，可以大大提高數(shù)據(jù)速率至現(xiàn)有模塊的3倍以上。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過(guò)電表上的按鍵，不但可以顯示出用戶的瞬時(shí)用電量，而且還能顯示某個(gè)時(shí)段的用電量。無(wú)線通信模塊的使用，可以實(shí)現(xiàn)智能電表的無(wú)線通信，這樣查電表的工作人員不用再挨家挨戶的登門查詢，而是直接接收無(wú)線信號(hào)，就可以了解到用戶的用電情況，比較方便、省時(shí)。
[0014]另外，本發(fā)明無(wú)線通信模塊具備GPRS/EDGE的數(shù)據(jù)通信功能，EDGE下行數(shù)據(jù)峰值可達(dá)384kb/s，解決了 GSM模塊數(shù)據(jù)通信速率較低的問題；本模塊預(yù)留了最少的接口定義，使模塊小型化，并使封裝和Pin管腳定義非常適合量產(chǎn)，可以直接SMT貼片，無(wú)需手工焊接。本發(fā)明采用的無(wú)線通信模塊集成度高，體積小，并且具有很好的電氣性能和外部接口功能，能很好地滿足客戶的需要。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明實(shí)施例智能電表的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為圖1中電能計(jì)量模塊與單片機(jī)的電路連接示意圖。
[0017]圖3為圖1中脈沖采集電路的原理圖。
[0018]圖4為圖1中無(wú)線通信模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]附圖中標(biāo)記的說(shuō)明如下:1-單片機(jī)、2-電能計(jì)量模塊、3-時(shí)鐘芯片、4-電源模塊、5-SD卡、6_無(wú)線通彳目模塊、7_脈沖米集電路、8_按鍵模塊、9_顯不器、10-電壓互感器、11-電流互感器、
6.1-GSM芯片、6.2-射頻收發(fā)單元、6.3- PCM信號(hào)接口、6.4- FM收音機(jī)單元、6.5-電源供電單元、6.6- GP1輸入輸出接口、6.7-應(yīng)用接口，7.1_脈沖電表、A-輸出正端、B-輸出負(fù)端。
【具體實(shí)施方式】
[0020]本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及有益效果，下面將結(jié)合具體實(shí)施例以及附圖做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0021]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0022]如圖1-2所示，本發(fā)明實(shí)施例智能電表，包括單片機(jī)I以及分別與其連接的電能計(jì)量模塊2、時(shí)鐘芯片3、電源模塊4、可拆除的SD卡存儲(chǔ)器5、無(wú)線通信模塊6、脈沖采集電路7、按鍵模塊8和顯示器9，所述電能計(jì)量模塊2分別連接有電壓互感器10和電流互感器11。
[0023]所述單片機(jī)I采用80C51處理器。所述顯示器9采用IXD顯示芯片1602。所述時(shí)鐘芯片3采用DS1302。
[0024]所述電能計(jì)量模塊2采用CS5460A芯片。其主要功能如下:具有特殊的自動(dòng)引腳模式功能，能使芯片獨(dú)立工作，得電時(shí)自動(dòng)初始化；具有片內(nèi)看門狗定時(shí)器與內(nèi)部電源監(jiān)視器；可以精確測(cè)量正反兩個(gè)方向的電壓瞬時(shí)值、電流瞬時(shí)值、電壓有效值、電流有效值以及功率和能量；提供了外部復(fù)位引腳；雙向串行接口與內(nèi)部寄存器陣列可以方便地與單片機(jī)相連接；外部時(shí)鐘最高頻率可達(dá)20 MHz ;具有功率方向輸出指示。
[0025]如圖3所示，所述脈沖采集電路7的輸入端與脈沖電表7.1相連，輸出端與所述單片機(jī)I的I/O 口相連；所述脈沖采集電路7包括在所述電源模塊輸出端和地線之間依次串聯(lián)限流電阻、發(fā)光二極管和開關(guān)管而成的指示電路，所述發(fā)光二極管的負(fù)極與所述開關(guān)管的發(fā)射極相連，所述開關(guān)管的集電極接地，在所述電源模塊輸出端和所述開關(guān)管基極之間串聯(lián)上拉電阻和另一限流電阻；所述上拉電阻和另一限流電阻之間的節(jié)點(diǎn)與所述脈沖電表的輸出正端A相連，所述脈沖電表的輸出負(fù)端B接地。
[0026]如圖4所示，所述無(wú)線通信模塊6包括GSM芯片6.1、以及與GSM芯片6.1分別連接的射頻收發(fā)單元6.2、PCM信號(hào)接口 6.3、FM收音機(jī)單元6.4、電源供電單元6.5、GP1輸入輸出接口 6.6和應(yīng)用接口 6.7，上述單元和接口均設(shè)置在一塊電路板上并封裝起來(lái)，通過(guò)管腳將各器件的對(duì)外交互端引出封裝模塊。
[0027]所述射頻收發(fā)單元6.2包括射頻的功放電路PA和開關(guān)電路SWITCH。
[0028]所述應(yīng)用接口 6.7包括音頻接口、SMI卡接口以及通用異步接收/發(fā)送裝置(UART )接口、信號(hào)指示燈接口。
[0029]所述射頻收發(fā)單元6.2設(shè)置一測(cè)試座作為天線接口，用來(lái)外接天線。
[0030]所述GSM芯片6.1和射頻收發(fā)單元6.2采用MT6260芯片，支持EDGE功能，可以大大提高數(shù)據(jù)速率至現(xiàn)有模塊的3倍以上。
[0031]所述封裝模塊采用30.2mm*21mm*2.4mm (長(zhǎng)*寬*高)的尺寸結(jié)構(gòu)，模塊的固定方式為直接SMT貼片。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智能電表，其特征在于:包括單片機(jī)以及分別與其連接的電能計(jì)量模塊、時(shí)鐘芯片、電源模塊、可拆除的SD卡存儲(chǔ)器、顯示器、按鍵模塊、脈沖采集電路和無(wú)線通信模塊，所述電能計(jì)量模塊分別連接有電壓互感器和電流互感器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電表，其特征在于:所述單片機(jī)采用80C51處理器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電表，其特征在于:所述電能計(jì)量模塊采用CS5460A芯片。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電表，其特征在于:所述脈沖采集電路的輸入端與脈沖電表相連，輸出端與所述單片機(jī)的I/O 口相連；所述脈沖采集電路包括在所述電源模塊輸出端和地線之間依次串聯(lián)限流電阻、發(fā)光二極管和開關(guān)管而成的指示電路，所述發(fā)光二極管的負(fù)極與所述開關(guān)管的發(fā)射極相連，所述開關(guān)管的集電極接地，在所述電源模塊輸出端和所述開關(guān)管基極之間串聯(lián)上拉電阻和另一限流電阻；所述上拉電阻和另一限流電阻之間的節(jié)點(diǎn)與所述脈沖電表的輸出正端相連，所述脈沖電表的輸出負(fù)端接地。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電表，其特征在于:所述顯示器采用LCD顯示芯片1602ο6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電表，其特征在于:所述時(shí)鐘芯片采用DS1302。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電表，其特征在于:所述無(wú)線通信模塊包括GSM芯片、以及與GSM芯片分別連接的射頻收發(fā)單元、PCM信號(hào)接口、FM收音機(jī)單元、電源供電單元、GP1輸入輸出接口和應(yīng)用接口，上述單元和接口均設(shè)置在一塊電路板上并封裝起來(lái)，通過(guò)管腳將各器件的對(duì)外交互端引出封裝模塊。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電表，其特征在于:所述應(yīng)用接口包括音頻接口、SMI卡接口以及通用異步接收/發(fā)送裝置UART接口。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電表，其特征在于:所述GSM芯片和射頻收發(fā)單元采用ΜΤ6260 芯片。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種智能電表，包括單片機(jī)以及分別與其連接的電能計(jì)量模塊、時(shí)鐘芯片、電源模塊、可拆除的SD卡存儲(chǔ)器、顯示器、按鍵模塊、脈沖采集電路和無(wú)線通信模塊，所述電能計(jì)量模塊分別連接有電壓互感器和電流互感器。本發(fā)明通過(guò)電表上的按鍵，不但可以顯示出用戶的瞬時(shí)用電量，而且還能顯示某個(gè)時(shí)段的用電量。無(wú)線通信模塊的使用，可以實(shí)現(xiàn)智能電表的無(wú)線通信，這樣查電表的工作人員不用再挨家挨戶的登門查詢，而是直接接收無(wú)線信號(hào)，就可以了解到用戶的用電情況，比較方便、省時(shí)。
【IPC分類】G01R22/06
【公開號(hào)】CN105137170
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510524788
【發(fā)明人】沈云鋒, 崔龍
【申請(qǐng)人】湖州高鼎智能科技有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年8月24日