一種多功能電表的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電表，尤其是一種多功能電表。
【背景技術】
[0002]隨著計算機技術和通信技術的發展，建筑智能化程度越來越高。住宅的智能化抄表系統在建筑智能化中是必不可少的。在我國，對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，打擾居民正常生活，而且其精度差，電量數據需要人為讀數不能實時傳輸。
【發明內容】
[0003]為了克服現有技術中上述問題，本發明提供一種多功能電表，避免了人工抄表、采用無線傳輸接收用電情況，使用方便，并且通信距離遠、通信可靠性高、通信速率高，同時數據不易因為雷擊或高壓而遭受破壞，計算精度較高。
[0004]為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案:一種多功能電表，包括單片機以及分別與其連接的電能計量模塊、時鐘芯片、電源模塊、可拆除的SD卡存儲器、顯示器、按鍵模塊、脈沖采集電路和無線通信模塊，所述單片機分別與三個電能計量模塊連接，其中兩個電能計量模塊與單片機之間連接有光耦隔離，另一個電能計量模塊與單片機直接連接。
[0005]作為進一步的優選，所述單片機采用80C51處理器。
[0006]作為進一步的優選，所述電能計量模塊采用CS5460A芯片。其主要功能如下:具有特殊的自動引腳模式功能，能使芯片獨立工作，得電時自動初始化；具有片內看門狗定時器與內部電源監視器；可以精確測量正反兩個方向的電壓瞬時值、電流瞬時值、電壓有效值、電流有效值以及功率和能量；提供了外部復位引腳；雙向串行接口與內部寄存器陣列可以方便地與單片機相連接；外部時鐘最高頻率可達20 MHz ;具有功率方向輸出指示。
[0007]作為進一步的優選，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限流電阻、發光二極管和開關管而成的指示電路，所述發光二極管的負極與所述開關管的發射極相連，所述開關管的集電極接地，在所述電源模塊輸出端和所述開關管基極之間串聯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點與所述脈沖電表的輸出正端相連，所述脈沖電表的輸出負端接地。
[0008]作為進一步的優選，所述顯示器采用IXD顯示芯片1602。
[0009]作為進一步的優選，所述時鐘芯片采用DS1302。
[0010]作為進一步的優選，所述無線通信模塊包括GSM芯片、以及與GSM芯片分別連接的射頻收發單元、PCM信號接口、FM收音機單元、電源供電單元、GP1輸入輸出接口和應用接口，上述單元和接口均設置在一塊電路板上并封裝起來，通過管腳將各器件的對外交互端引出封裝模塊。
[0011]作為進一步的優選，所述應用接口包括音頻接口、SMI卡接口以及通用異步接收/發送裝置UART接口。
[0012]作為進一步的優選，所述GSM芯片和射頻收發單元采用MT6260芯片，支持EDGE功能，可以大大提高數據速率至現有模塊的3倍以上。
[0013]本發明的有益效果是:本發明通過電表上的按鍵，不但可以顯示出用戶的瞬時用電量，而且還能顯示某個時段的用電量。無線通信模塊的使用，可以實現智能電表的無線通信，這樣查電表的工作人員不用再挨家挨戶的登門查詢，而是直接接收無線信號，就可以了解到用戶的用電情況，比較方便、省時。同時采用光耦隔離后數據不易遭破壞，計算精度較尚O
[0014]另外，本發明無線通信模塊具備GPRS/EDGE的數據通信功能，EDGE下行數據峰值可達384kb/s，解決了 GSM模塊數據通信速率較低的問題；本模塊預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，可以直接SMT貼片，無需手工焊接。本發明采用的無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。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明實施例多功能電表的整體結構示意圖。
[0016]圖2為圖1中電能計量模塊與單片機直接相連的電路原理圖。
[0017]圖3為圖1中脈沖采集電路的原理圖。
[0018]圖4為圖1中無線通信模塊的結構示意圖。
[0019]附圖中標記的說明如下:1-單片機、2-電能計量模塊、3-時鐘芯片、4-電源模塊、5-SD卡、6_無線通彳目模塊、7_脈沖米集電路、8_按鍵模塊、9_顯不器、10-光親隔尚，6.1-GSM芯片、6.2-射頻收發單元、6.3- PCM信號接口、6.4- FM收音機單元、6.5-電源供電單元、6.6- GP1輸入輸出接口、6.7-應用接口，7.1_脈沖電表、A-輸出正端、B-輸出負端。
【具體實施方式】
[0020]本發明目的的實現、功能特點及有益效果，下面將結合具體實施例以及附圖做進一步的說明。
[0021]下面結合附圖和具體實施例對本發明所述技術方案作進一步的詳細描述，以使本領域的技術人員可以更好的理解本發明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發明的限定。
[0022]如圖1-2所示，本發明實施例多功能電表，包括單片機I以及分別與其連接的電能計量模塊2、時鐘芯片3、電源模塊4、可拆除的SD卡存儲器5、無線通信模塊6、脈沖采集電路7、按鍵模塊8和顯示器9，所述單片機I分別與三個電能計量模塊2連接，其中兩個電能計量模塊2與單片機I之間連接有光耦隔離10，另一個電能計量模塊2與單片機I直接連接。
[0023]所述單片機I采用80C51處理器。所述顯示器9采用IXD顯示芯片1602。所述時鐘芯片3采用DS1302。
[0024]所述電能計量模塊2采用CS5460A芯片。其主要功能如下:具有特殊的自動引腳模式功能，能使芯片獨立工作，得電時自動初始化；具有片內看門狗定時器與內部電源監視器；可以精確測量正反兩個方向的電壓瞬時值、電流瞬時值、電壓有效值、電流有效值以及功率和能量；提供了外部復位引腳；雙向串行接口與內部寄存器陣列可以方便地與單片機相連接；外部時鐘最高頻率可達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限流電阻、發光二極管和開關管而成的指示電路，所述發光二極管的負極與所述開關管的發射極相連，所述開關管的集電極接地，在所述電源模塊輸出端和所述開關管基極之間串聯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點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端B接地。
[0026]如圖4所示，所述無線通信模塊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單元6.2、PCM信號接口 6.3、FM收音機單元6.4、電源供電單元6.5、GP1輸入輸出接口 6.6和應用接口 6.7，上述單元和接口均設置在一塊電路板上并封裝起來，通過管腳將各器件的對外交互端引出封裝模塊。
[0027]所述射頻收發單元6.2包括射頻的功放電路PA和開關電路SWITCH。
[0028]所述應用接口 6.7包括音頻接口、SMI卡接口以及通用異步接收/發送裝置(UART )接口、信號指示燈接口。
[0029]所述射頻收發單元6.2設置一測試座作為天線接口，用來外接天線。
[0030]所述GSM芯片6.1和射頻收發單元6.2采用MT6260芯片，支持EDGE功能，可以大大提高數據速率至現有模塊的3倍以上。
[0031]所述封裝模塊采用30.2mm*21mm*2.4mm (長*寬*高)的尺寸結構，模塊的固定方式為直接SMT貼片。
【主權項】
1.一種多功能電表，其特征在于:包括單片機以及分別與其連接的電能計量模塊、時鐘芯片、電源模塊、可拆除的SD卡存儲器、顯示器、按鍵模塊、脈沖采集電路和無線通信模塊，所述單片機分別與三個電能計量模塊連接，其中兩個電能計量模塊與單片機之間連接有光耦隔離，另一個電能計量模塊與單片機直接連接。2.根據權利要求1所述的多功能電表，其特征在于:所述單片機采用80C51處理器。3.根據權利要求1所述的多功能電表，其特征在于:所述電能計量模塊采用CS5460A芯片。4.根據權利要求1所述的多功能電表，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限流電阻、發光二極管和開關管而成的指示電路，所述發光二極管的負極與所述開關管的發射極相連，所述開關管的集電極接地，在所述電源模塊輸出端和所述開關管基極之間串聯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點與所述脈沖電表的輸出正端相連，所述脈沖電表的輸出負端接地。5.根據權利要求1所述的多功能電表，其特征在于:所述顯示器采用LCD顯示芯片1602ο6.根據權利要求1所述的多功能電表，其特征在于:所述時鐘芯片采用DS1302。7.根據權利要求1所述的多功能電表，其特征在于:所述無線通信模塊包括GSM芯片、以及與GSM芯片分別連接的射頻收發單元、PCM信號接口、FM收音機單元、電源供電單元、GP1輸入輸出接口和應用接口，上述單元和接口均設置在一塊電路板上并封裝起來，通過管腳將各器件的對外交互端引出封裝模塊。8.根據權利要求1所述的多功能電表，其特征在于:所述應用接口包括音頻接口、SMI卡接口以及通用異步接收/發送裝置UART接口。9.根據權利要求1所述的多功能電表，其特征在于:所述GSM芯片和射頻收發單元采用ΜΤ6260芯片。
【專利摘要】本發明提供了一種多功能電表，包括單片機以及分別與其連接的電能計量模塊、時鐘芯片、電源模塊、可拆除的SD卡存儲器、顯示器、按鍵模塊、脈沖采集電路和無線通信模塊，所述單片機分別與三個電能計量模塊連接，其中兩個電能計量模塊與單片機之間連接有光耦隔離，另一個電能計量模塊與單片機直接連接。本發明通過電表上的按鍵，不但可以顯示出用戶的瞬時用電量，而且還能顯示某個時段的用電量。無線通信模塊的使用，可以實現智能電表的無線通信，這樣查電表的工作人員不用再挨家挨戶的登門查詢，而是直接接收無線信號，就可以了解到用戶的用電情況，比較方便、省時，同時數據不易遭破壞，計算精度較高。
【IPC分類】G01R22/00, G08C17/02
【公開號】CN105067879
【申請號】CN201510523062
【發明人】沈云鋒, 崔龍
【申請人】湖州高鼎智能科技有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年8月24日