專利名稱：一種電表采集系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種采集系統(tǒng)，特別是涉及一種電表采集系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電表是我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｓ玫漠a(chǎn)品，目前市場(chǎng)上傳統(tǒng)的電表人工抄寫(xiě)方式已經(jīng)不適應(yīng)電力改革的要求，阻礙了先進(jìn)管理模式的推行。就目前廣泛使用的脈沖式計(jì)量表基本上采用干簧管或霍耳元件傳感器，即在原機(jī)械表的轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪或指針上放置磁鐵，將傳感器固定在其附近某一位置，齒輪或指針轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)磁鐵靠近又離開(kāi)傳感器時(shí)，輸出一個(gè)周期的脈沖信號(hào)。脈沖式抄表系統(tǒng)需要時(shí)時(shí)刻刻采集電表脈沖信號(hào)，多采集或少采集都會(huì)造成誤差。現(xiàn)實(shí)證明，這些環(huán)節(jié)的可靠性是難以保證的。從理論上講，計(jì)量表輸出的脈沖數(shù)與齒輪或指針的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)成一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。然而現(xiàn)場(chǎng)條件卻難以達(dá)到理想狀態(tài)，脈沖信號(hào)是0-5 (V)的TTL信號(hào)，無(wú)法進(jìn)行任何保護(hù)措施，加上表盤(pán)的抖動(dòng)和傳輸過(guò)程的電磁干 擾等因素，易引起脈沖丟失或多計(jì)脈沖。底層通信網(wǎng)大多是總線模式，傳輸介質(zhì)是雙膠線，如果距離過(guò)長(zhǎng)，或者屏蔽不好，都會(huì)造成失真，數(shù)據(jù)不準(zhǔn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種電表采集系統(tǒng)。該電表采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，小巧輕便，節(jié)能環(huán)保，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種電表采集系統(tǒng)，其特征在于包括電能采集模塊、液晶顯示模塊和無(wú)線通信模塊，所述電能采集模塊包括電流/電壓互感器、濾波控制電路、保護(hù)電路、電能計(jì)量芯片、采集控制芯片、系統(tǒng)時(shí)鐘電路和系統(tǒng)電源，所述電流/電壓互感器的輸出端與濾波控制電路的輸入端連接，所述濾波控制電路的輸出端與保護(hù)電路的輸入端連接，所述保護(hù)電路的輸出端與電能計(jì)量芯片的輸入端連接，所述采集控制芯片與電能計(jì)量芯片相接，所述電能計(jì)量芯片的輸出端與液晶顯示模塊的輸入端連接，所述采集控制芯片的輸入端與系統(tǒng)時(shí)鐘電路的輸出端連接，所述采集控制芯片的輸出端與無(wú)線通信模塊的輸入端連接，所述無(wú)線通信模塊的輸出端接接收端控制芯片，所述接收端控制芯片接電平轉(zhuǎn)換電路，所述電平轉(zhuǎn)換電路接PC機(jī)，所述電能計(jì)量芯片為芯片CS5460A，所述采集控制芯片為芯片SPCE061A，所述液晶顯示模塊為SPLC501液晶顯示屏，所述系統(tǒng)時(shí)鐘電路為芯片DS1303，所述無(wú)線通信模塊由nRF2401A芯片組成，所述接收端控制芯片為芯片SPCE061A。上述的一種電表采集系統(tǒng)，其特征在于，所述電平轉(zhuǎn)換電路為芯片MAX232芯片。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)I、本實(shí)用新型改變了傳統(tǒng)的以脈沖累計(jì)計(jì)量的抄表方式。從而使用以計(jì)量芯片為核心的智能數(shù)字電表。2、本實(shí)用新型的實(shí)用性強(qiáng)，不需要人員到現(xiàn)場(chǎng)，就能完成抄讀用戶電能數(shù)據(jù)并分析、統(tǒng)計(jì)的智能化管理系統(tǒng)，可以顯示所需要的一些電參數(shù)，實(shí)現(xiàn)抄表收費(fèi)一體化。[0009]3、本實(shí)用新型用短距離無(wú)線通信芯片nRF2401A取代傳統(tǒng)的PTR2000，通信距離提高到3-10倍。4、本實(shí)用新型采用高性能的時(shí)鐘芯片，實(shí)現(xiàn)同步時(shí)間顯示。5、本實(shí)用新型采用SPLC501液晶顯示屏，成本低，顯示效果好。綜上所述，本實(shí)用新型工作可靠性高，使用壽命長(zhǎng)，該電表采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，小巧輕便，節(jié)能環(huán)保，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

圖I為本實(shí)用新型的電路原理框圖。 附圖標(biāo)記說(shuō)明I-電流/電壓互感器；2-濾波控制電路；3-保護(hù)電路；4-電能計(jì)量芯片； 5-采集控制芯片；6-液晶顯示模塊；7-系統(tǒng)時(shí)鐘電路； 8-系統(tǒng)電源； 9-無(wú)線通信模塊；10-接收端控制芯片；11-電平轉(zhuǎn)換電路；12-PC機(jī)。
具體實(shí)施方式
如圖I所示的一種電表采集系統(tǒng)，包括電能采集模塊、液晶顯示模塊6和無(wú)線通信模塊9，所述電能采集模塊包括電流/電壓互感器I、濾波控制電路2、保護(hù)電路3、電能計(jì)量芯片4、采集控制芯片5、系統(tǒng)時(shí)鐘電路7和系統(tǒng)電源8，所述電流/電壓互感器I的輸出端與濾波控制電路2的輸入端連接，所述濾波控制電路2的輸出端與保護(hù)電路3的輸入端連接，所述保護(hù)電路3的輸出端與電能計(jì)量芯片4的輸入端連接，所述采集控制芯片5與電能計(jì)量芯片4相接，所述電能計(jì)量芯片4的輸出端與液晶顯示模塊6的輸入端連接，所述采集控制芯片5的輸入端與系統(tǒng)時(shí)鐘電路7的輸出端連接，所述采集控制芯片5的輸出端與無(wú)線通信模塊9的輸入端連接，所述無(wú)線通信模塊9的輸出端接接收端控制芯片10，所述接收端控制芯片10接電平轉(zhuǎn)換電路11，所述電平轉(zhuǎn)換電路11接PC機(jī)12，其中，所述電能計(jì)量芯片4為芯片CS5460A。所述采集控制芯片5為芯片SPCE061A。所述液晶顯示模塊6為SPLC501液晶顯示屏。所述系統(tǒng)時(shí)鐘電路7為芯片DS1303。所述無(wú)線通信模塊9由nRF2401A芯片組成。所述接收端控制芯片10為芯片SPCE061A。所述電平轉(zhuǎn)換電路11為芯片MAX232芯片。 使用時(shí)，所述電能信號(hào)經(jīng)過(guò)電流/電壓互感器I、濾波控制電路2、保護(hù)電路3處理后將信號(hào)加載到電能計(jì)量芯片4 (如CS5460A)上，CS5460A能計(jì)量各數(shù)據(jù)信息，包括瞬時(shí)電壓、瞬時(shí)電流、電流有效值、電壓有效值、瞬時(shí)功率、電能等信息，這些數(shù)據(jù)信息可以長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)在CS5460A自帶的存儲(chǔ)器內(nèi)，另外單片機(jī)SPCE061A可以通過(guò)串口 CS5460A芯片進(jìn)行讀；采集控制芯片5為SPCE061A，SPCE061A里內(nèi)嵌32K字的閃存(FLASH)，具有較高的處理速度使其能夠非常容易地、快速地處理復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)。在本抄表系統(tǒng)中，需要記錄所采集的電能數(shù)據(jù)及其對(duì)應(yīng)的時(shí)間，由于記錄這些時(shí)間數(shù)據(jù)對(duì)于本系統(tǒng)具有重要的意義，而且又不可能總是靠人工記錄，所以要求要設(shè)計(jì)一種自動(dòng)的時(shí)鐘系統(tǒng)?？紤]到傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄方式是隔時(shí)采樣或定時(shí)采樣，沒(méi)有具體時(shí)間記錄，因此只能記錄數(shù)據(jù)而無(wú)法記錄其出現(xiàn)的時(shí)間，若采用單片機(jī)記時(shí)，一方面需要采用計(jì)數(shù)器，占用硬件資源。綜合考慮，我們采用系統(tǒng)時(shí)鐘電路7 (如DS1302芯片)設(shè)計(jì)系統(tǒng)、其中系統(tǒng)電源8為采集控制芯片5SPCE061A、電能計(jì)量芯片4CS5460A、液晶顯示模塊SPLC501液晶顯示屏提供系統(tǒng)電壓，經(jīng)過(guò)電能采集模塊將電表的數(shù)據(jù)采集完成后通過(guò)液晶顯示模塊6顯示出來(lái)。并且經(jīng)過(guò)無(wú)線通信模塊9中的nRF2401A進(jìn)行發(fā)送，芯片nRF2401A具有收發(fā)合一、通用頻段、低發(fā)射功率、高敏接收、串口通信等優(yōu)點(diǎn)，和藍(lán)牙技術(shù)相比，該芯片成本低、功耗更低、且協(xié)議簡(jiǎn)單、軟件開(kāi)發(fā)容易，十分適合短距離通信場(chǎng)合。它的工作模式有四種收發(fā)模式、配置模式、空閑模式和關(guān)機(jī)模式。nRF2401A的工作模式由PWR_UP、CE、TX_EN和CS三個(gè)引腳決定。接收端再經(jīng)過(guò)nRF2401A進(jìn)行接收，nRF2401A芯片將接收到的信號(hào)傳送給接收端控制芯片SPCE061A，信號(hào)經(jīng)過(guò)處理后通過(guò)電平轉(zhuǎn)換電路11芯片MAX232再與PC機(jī)12相連，最終將電表中的數(shù)據(jù)在PC機(jī)12中顯示出來(lái)。其中芯片MAX232將土 12V電平轉(zhuǎn)換為O到5V電平，與單片 機(jī)接口，同時(shí)也把單片機(jī)的O到5V信號(hào)轉(zhuǎn)換為PC機(jī)12所要求的土 12V信號(hào)。綜上所述，本實(shí)用新型系統(tǒng)將電能采集技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)和無(wú)線通信技術(shù)相結(jié)合，利用成熟而廉價(jià)的單片機(jī)做主控芯片，設(shè)計(jì)出低成本高可靠性的無(wú)線抄表系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了能夠?qū)崿F(xiàn)電能的準(zhǔn)確的采集；能夠通過(guò)鍵盤(pán)設(shè)置系統(tǒng)時(shí)間；數(shù)據(jù)傳輸采用無(wú)線通信方式；能夠通過(guò)上位機(jī)實(shí)現(xiàn)電能和電費(fèi)量的讀取；同時(shí)實(shí)現(xiàn)電壓、電流、功率等瞬時(shí)量的監(jiān)測(cè)的功倉(cāng)泛。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變換，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.ー種電表采集系統(tǒng)，其特征在于包括電能采集模塊、液晶顯示模塊(6)和無(wú)線通信模塊(9)，所述電能采集模塊包括電流/電壓互感器(I)、濾波控制電路(2)、保護(hù)電路(3)、電能計(jì)量芯片(4)、采集控制芯片(5)、系統(tǒng)時(shí)鐘電路(7)和系統(tǒng)電源(8)，所述電流/電壓互感器(I)的輸出端與濾波控制電路(2)的輸入端連接，所述濾波控制電路(2)的輸出端與保護(hù)電路(3)的輸入端連接，所述保護(hù)電路(3)的輸出端與電能計(jì)量芯片(4)的輸入端連接，所述采集控制芯片(5)與電能計(jì)量芯片(4)相接，所述電能計(jì)量芯片(4)的輸出端與液晶顯示模塊(6)的輸入端連接，所述采集控制芯片(5)的輸入端與系統(tǒng)時(shí)鐘電路(7)的輸出端連接，所述采集控制芯片(5)的輸出端與無(wú)線通信模塊(9)的輸入端連接，所述無(wú)線通信模塊(9)的輸出端接接收端控制芯片(10)，所述接收端控制芯片(10)接電平轉(zhuǎn)換電路(11)，所述電平轉(zhuǎn)換電路(11)接PC機(jī)(12 )，所述電能計(jì)量芯片(4 )為芯片CS5460A，所述采集控制芯片(5)為芯片SPCE061A，所述液晶顯示模塊(6)為SPLC501液晶顯示屏，所述系統(tǒng)時(shí)鐘電路(7)為芯片DS1303，所述無(wú)線通信模塊(9)由nRF2401A芯片組成，所述接收端控制芯片(10)為芯片SPCE061A。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種電表采集系統(tǒng)，其特征在干，所述電平轉(zhuǎn)換電路(11)為芯片MAX232芯片。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種電表采集系統(tǒng)，包括電能采集模塊，電能采集模塊包括電流/電壓互感器、濾波控制電路、保護(hù)電路、電能計(jì)量芯片、采集控制芯片、系統(tǒng)時(shí)鐘和系統(tǒng)電源，電流/電壓互感器的輸出端與濾波控制電路的輸入端連接，濾波控制電路的輸出端與保護(hù)電路的輸入端連接，保護(hù)電路的輸出端與電能計(jì)量芯片的輸入端連接，采集控制芯片與電能計(jì)量芯片相接，電能計(jì)量芯片的輸出端與液晶顯示模塊的輸入端連接，采集控制芯片的輸出端與無(wú)線通信模塊的輸入端連接，無(wú)線通信模塊的輸出端接接收端控制芯片，接收端控制芯片接電平轉(zhuǎn)換電路，電平轉(zhuǎn)換電路接PC機(jī)。該電表采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，小巧輕便，節(jié)能環(huán)保，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。
文檔編號(hào)G08C17/02GK202584389SQ20112056881
公開(kāi)日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月23日
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