一種具有電能計量功能的廣告機的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種具有電能計量功能的廣告機，包括液晶顯示屏和控制電路板，控制電路板進一步包括電源模塊、電能計量模塊、控制芯片、存儲模塊、通訊模塊以及液晶驅動模塊，其中，電源模塊與交流輸入相連接用于為控制電路板供電；存儲模塊用于存儲所播放的廣告文件；液晶驅動模塊用于驅動液晶顯示屏；電能計量模塊用于計量廣告機的耗電量信息并將該耗電量信息發送給控制芯片；控制芯片與電能計量模塊、存儲模塊、通訊模塊和液晶驅動模塊相連接。采用本實用新型的具有電能計量功能的廣告機，測量精度高，能夠監測廣告機的耗電量并自動發送給遠程設備，從而大大簡化了廣告機的線路布置同時大大降低了運營成本。
【專利說明】
一種具有電能計量功能的廣告機
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種廣告機控制技術領域，尤其涉及一種具有電能計量功能的廣告機。
【背景技術】
[0002]目前，廣告已經遍及日常生活的方方面面。現在各個小區及大樓內的有一定人流量的位置都布置著廣告機，比如在小區的門口、道路上、各個單元樓的門口以及各個樓層的電梯口等區域廣告機都隨處可見。由于在很多場合中，廣告機由第三方運行，因此需要單獨結算電能，導致經常需要投放廣告機時，還需要同時安裝一個電表，增加了工程布線的難度并使整體美觀度有所下降；同時傳統電表還需要人工抄表，導致廣告機運營成本進一步提尚O
[0003]故，針對目前現有技術中存在的上述缺陷，實有必要進行研究，以提供一種方案，解決現有技術中存在的缺陷。
【實用新型內容】
[0004]為了克服現有技術存在的缺陷，確有必要提供一種具有電能計量功能的廣告機，能夠監測廣告機的耗電量并自動發送給遠程設備，從而大大簡化了廣告機的線路布置同時大大降低了運營成本。
[0005]為了解決現有技術的問題，本實用新型的技術方案為:
[0006]—種具有電能計量功能的廣告機，其特征在于，包括液晶顯示屏和控制電路板，所述控制電路板包括電源模塊、電能計量模塊、控制芯片、存儲模塊、通訊模塊以及液晶驅動模塊，其中，
[0007]所述電源模塊與交流輸入相連接用于為所述控制電路板供電；
[0008]所述存儲模塊用于存儲所播放的廣告文件；
[0009]所述液晶驅動模塊用于驅動液晶顯示屏；
[0010]所述電能計量模塊用于計量廣告機的耗電量信息并將該耗電量信息發送給所述控制芯片；
[0011]所述控制芯片與所述電能計量模塊、存儲模塊、通訊模塊和液晶驅動模塊相連接，用于接收所述電能計量模塊發送的耗電量信息并通過所述通訊模塊發送至遠程設備，以及讀取所述存儲模塊中的廣告文件并控制所述液晶驅動模塊使所述液晶顯示屏播放廣告。
[0012]優選地，所述電能計量模塊至少包括電壓采集模塊、電流采集模塊和電能芯片，其中，
[0013]所述電壓采集模塊與交流輸入相連接，用于采集電壓信號；
[0014]所述電流采集模塊與交流輸入相連接，用于采集電流信號；
[0015]所述電能芯片與所述電壓采集模塊和所述電流采集模塊相連接，用于根據所述電壓采集模塊和所述電流采集模塊計量電網參數。
[0016]優選地，所述控制芯片為嵌入式芯片。
[0017]優選地，所述電壓采集模塊采用型號為SPT204V的電壓互感器。
[0018]優選地，所述電流采集模塊采用型號為SCT254A的電流互感器。
[0019]優選地，所述電能芯片采用美國ADI公司的電能芯片ADE7880。
[0020]優選地，所述通訊模塊為485通訊模塊，采用MAX485芯片。
[0021 ]優選地，所述通訊模塊為GPRS模塊、3G模塊或4G模塊中的任一種。
[0022]與現有技術相比較，本實用新型的具有電能計量功能的廣告機測量精度高，能夠監測廣告機的耗電量并自動發送給遠程設備，從而大大簡化了廣告機的線路布置同時大大降低了運營成本。
【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型具有電能計量功能的廣告機的原理框圖。
[0024]圖2為本實用新型中電能計量模塊的原理框圖。
[0025]圖3為本實用新型中電壓采集模塊的電路原理圖。
[0026]圖4為本實用新型中電流采集模塊的電路原理圖。
[0027]如下具體實施例將結合上述附圖進一步說明本實用新型。
【具體實施方式】
[0028]以下將結合附圖對本實用新型提供的作進一步說明。
[0029]參見圖1，所示為本實用新型具有電能計量功能的廣告機的原理框圖，包括液晶顯示屏和控制電路板，控制電路板包括電源模塊、電能計量模塊、控制芯片、存儲模塊、通訊模塊以及液晶驅動模塊，其中，電源模塊與交流輸入相連接用于為控制電路板供電;存儲模塊用于存儲所播放的廣告文件;液晶驅動模塊用于驅動液晶顯示屏；電能計量模塊用于計量廣告機的耗電量信息并將該耗電量信息發送給控制芯片;控制芯片與電能計量模塊、存儲模塊、通訊模塊和液晶驅動模塊相連接，用于接收電能計量模塊發送的耗電量信息并通過通訊模塊發送至遠程設備，以及讀取存儲模塊中的廣告文件并控制液晶驅動模塊使液晶顯示屏播放廣告。
[0030]參見圖2，所示為本實用新型中電能計量模塊的原理框圖，電能計量模塊至少包括電壓采集模塊、電流采集模塊和電能芯片，其中，電壓采集模塊與交流輸入相連接，用于采集電壓信號；電流采集模塊與交流輸入相連接，用于采集電流信號；
[0031]電能芯片與電壓采集模塊和電流采集模塊相連接，用于根據電壓采集模塊和電流采集模塊計量電網參數。
[0032]參見圖3，所示為本實用新型中電壓采集模塊的電路原理圖，包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第一電容Cl和電壓互感器，其中，第一電阻Rl的一端與交流輸入的火線相連接，第一電阻Rl的另一端與第二電阻R2的一端相連接，第二電阻R2的另一端與電壓互感器輸入端的I端相連接，電壓互感器輸入端的2端與第六電阻R6的一端相連接，第六電阻R6的另一端與第五電阻R5的一端相連接，第五電阻R5的另一端與第四電阻R4的一端相連接，第四電阻R4的另一端與交流輸入的零線相連接;電壓互感器輸出端的I端與第三電阻R3的一端和第一電容Cl的一端相連接，并共同與電能芯片相連接；電壓互感器輸出端的2端與第三電阻R3的另一端和第一電容Cl的另一端相連接，并共同與地相連接。
[0033]在一種優選實施方式中，本實用新型采用匝數比為1:1的電壓互感器，具體型號為SPT204V，其作用是將高電壓按照一定比例轉換成供計量或者儀表使用的低電壓，同時通過電壓互感器將高電壓和電氣設備的隔離，保證工作人員的安全。該型號的電壓互感器的額定輸入電流為2mA，額定輸出電流為2mA，非線性度小于0.1%，線性范圍為O?10mA，額定輸入最大負載為500 Ω，其精度小于1%，經過補償后，相移小于5'，隔離耐壓為2500V，工作溫度范圍-50°C?+65°C。
[0034]電壓互感器的輸入電流由第一電阻R1、第二電阻R2、第四電阻R4、第五電阻R5和第六電阻R6的阻值決定。
[0035]由于采樣電路中都存在混疊效應的缺陷，為防止信號失真必須引入抗混疊濾波器，一般采用低通濾波器進行濾波，本實用新型中，第三電阻R3和第一電容Cl構成了一個RC濾波器。為了使采樣頻率在1.024MHZ時獲得足夠大的衰減，使用了轉折頻率為5kHZ的RC濾波器，其中第三電阻R3的阻值為IkQ，第一電容Cl的電容值為2.2nf。
[0036]參見圖4，所示為本實用新型中電流采集模塊的電路原理圖，包括電流互感器、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10、第二電容C2和第三電容C3，其中，所述電流互感器的輸入端串接于電力線，所述電流互感器的輸出端的2端與所述第七電阻R7的一端和所述第八電阻R8的一端相連接，所述第七電阻R7的另一端與所述第二電容C2的一端相連接，并共同與所述電能芯片相連接;所述電流互感器的輸出端的I端與所述第九電阻R9的一端和所述第十電阻RlO的一端相連接，所述第八電阻R8的另一端與所述第九電阻R9的另一端、所述第二電容C2的另一端和所述第三電容C3的一端相連接，并共同與地相連接;所述第十電阻RlO的另一端與所述第三電容C3的另一端相連接，并共同與所述電能芯片相連接。
[0037]在一種優選實施方式中，本實用新型采用電流互感器的型號為SCT254A，電流互感器的作用是將較大的一次電流按照一定比例轉換為較低的二次電流供測量和儀表使用。電流采樣電路采用的是匝數比為1: 2000的電流互感器，額定輸入電流為5A，額定輸出電流為2.5mA，非線性度小于0.1 %，線性范圍為O?20A，額定輸入最大負載為800 Ω，經過補償后，相移小于5'，隔離耐壓大于3500V，工作溫度范圍-50°C?+65°C。
[0038]第七電阻R7和第二電容C2、第十電阻RlO和第三電容C3構成抗混疊濾波器，即低通濾波器，其中，第七電阻R7和第十電阻RlO的阻值為IkQ，第二電容C2和第三電容C3的電容值為2.2nf。
[0039]在一種優選實施方式中，電能芯片采用美國ADI公司的電能芯片ADE7880，該芯片是美國ADI公司生產的一款高精度、三相電能計量1C，在溫度為25°C，動態范圍2000:1內時，電壓電流有效值誤差、有功功率和基波無功功率誤差均小于0.1%，基準電壓為1.2V，且具有外部過驅功能。ADE7880具有I2C和SPI兩個串行接口，I2C和與HSDC接口配合使用以訪問瞬時電壓、電流和瞬時功率等寄存器。ADE7880有三路電壓通道和四路電流通道計算相電壓和相電流的電壓、電流有效值和瞬時值、頻率、總有功功率、基波無功功率、視在功率、諧波失真率以及總有功電能、基波無功電能、視在電能等。此外ADE788提供三路邏輯輸出，提供各種功率信息。
[0040]—種優選實施方式中，控制芯片為嵌入式芯片。具體的，控制芯片采用意法半導體公司的STM32FZET6。該芯片采用了 arm公司的Cortex_M3內核。STM32F103ZET6內部集成了FSMC，方便了外擴RAM，外界LCD，以及電力線載波通信模塊都是掛接在FSMC上的。STM32F103ZET6內部還集成了串口、SP1、I2C等控制器。
[0041 ] 在一種優選實施方式中，通訊模塊為485通訊模塊，采用MAX485芯片。RS-485是工業控制中常用技術成熟的的通信方式，通常采用MODBUS通訊協議，最高傳輸距離為1200米。
[0042]在一種優選實施方式中，通訊模塊為GPRS模塊、3G模塊或4G模塊中的任一種，能夠以無線的方式將數據發送到遠程服務器。
[0043]以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權利要求的保護范圍內。
[0044]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【主權項】
1.一種具有電能計量功能的廣告機，其特征在于，包括液晶顯示屏和控制電路板，所述控制電路板包括電源模塊、電能計量模塊、控制芯片、存儲模塊、通訊模塊以及液晶驅動模塊，其中， 所述電源模塊與交流輸入相連接用于為所述控制電路板供電;所述存儲模塊用于存儲所播放的廣告文件;所述液晶驅動模塊用于驅動液晶顯示屏;所述電能計量模塊用于計量廣告機的耗電量信息并將該耗電量信息發送給所述控制芯片;所述控制芯片與所述電能計量模塊、存儲模塊、通訊模塊和液晶驅動模塊相連接，用于接收所述電能計量模塊發送的耗電量信息并通過所述通訊模塊發送至遠程設備，以及讀取所述存儲模塊中的廣告文件并控制所述液晶驅動模塊使所述液晶顯示屏播放廣告。2.根據權利要求1所述的具有電能計量功能的廣告機，其特征在于，所述電能計量模塊至少包括電壓采集模塊、電流采集模塊和電能芯片，其中， 所述電壓采集模塊與交流輸入相連接，用于采集電壓信號；所述電流采集模塊與交流輸入相連接，用于采集電流信號;所述電能芯片與所述電壓采集模塊和所述電流采集模塊相連接，用于根據所述電壓采集模塊和所述電流采集模塊計量電網參數。3.根據權利要求1所述的具有電能計量功能的廣告機，其特征在于，所述控制芯片為嵌入式芯片。4.根據權利要求2所述的具有電能計量功能的廣告機，其特征在于，所述電壓采集模塊采用型號為SPT204V的電壓互感器。5.根據權利要求2所述的具有電能計量功能的廣告機，其特征在于，所述電流采集模塊采用型號為SCT254A的電流互感器。6.根據權利要求2所述的具有電能計量功能的廣告機，其特征在于，所述電能芯片采用美國ADI公司的電能芯片ADE7880。7.根據權利要求1所述的具有電能計量功能的廣告機，其特征在于，所述通訊模塊為485通訊模塊，采用MAX485芯片。8.根據權利要求1所述的具有電能計量功能的廣告機，其特征在于，所述通訊模塊為GPRS模塊、3G模塊或4G模塊中的任一種。
【文檔編號】G09F9/35GK205541734SQ201620290110
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月8日
【發明人】方全
【申請人】嘉興仙視電子有限公司