帶智能提醒功能的預付費電度表的制作方法
【專利摘要】電能的計量和付費，在居民日常生活、工農業生產等方面都占有重要地位。本發明設計了一種帶智能提醒功能的預付費電度表。該裝置由單片機控制模塊、電能計量模塊、IC卡接口模塊、GSM通信模塊、顯示模塊、掉電檢測模塊、繼電器驅動模塊以及電源模塊8大模塊組成。可實現電能計量、電量查詢、電費預付、掉電保護和短信提醒等功能，提高了用戶對電量的把握，具有一定的實用和推廣價值。
【專利說明】
帶智能提醒功能的預付費電度表
技術領域
[0001] 本發明設及一種電能計量裝置，具體是一種能夠實現預付費和智能提醒的電度 表。本發明的技術領域包括:單片機控制技術、IC卡讀寫技術、GSM通信技術、數據處理與顯 示技術等。
【背景技術】
[0002] 傳統機械式電度表存在笨重、需要人工抄表、精度低等缺點。隨著微型機控制技術 的發展，IC卡式預付費電度表的使用得到了推廣。IC卡式預付費電度表實現了先付費后用 電，不需人工抄表，減輕了電力部口的負擔。同時電能計量忍片的使用，提高了電能計量的 準確性。但現在使用的預付費電度表，大都沒有電量不足提醒功能，且用戶查詢剩余電量十 分不便，用戶無法及時掌握用電情況。當電量用完而未及時充電，將突然斷電，嚴重影響用 戶的正常用電。
[0003] 基于單片機、IC卡讀寫、GSM通信等技術，設計帶有智能提醒功能的預付費電度表 具有一定的實際意義。
【發明內容】
[0004] (1)裝置構成
[0005] 帶智能提醒功能的預付費電度表，由8大模塊組成。包括單片機控制模塊、電能計 量模塊、IC卡接口模塊、GSM通信模塊、顯示模塊、掉電檢測模塊、繼電器驅動模塊W及電源 模塊。
[0006] (2)各模塊選型和功能設計
[0007] 單片機控制模塊采用巧2系列單片機運行和管理程序，執行相應的算法，實現對電 能脈沖信號、掉電信號采集和處理，完成對顯示模塊控制、IC卡讀寫控制、GSM模塊發送短信 控制W及對磁保持繼電器驅動等功能。
[000引電能計量模塊采用ADE7755電能計量忍片，實現對電能的采樣計量并將結果W脈 沖形式送到巧2。
[0009] IC卡接口模塊采用MF522讀寫卡忍片，實現對IC卡的讀寫。
[0010] GSM通信模塊采用SIM900A無線通信模塊，利用巧2控制其實現短信的收發。
[0011 ]顯不模塊義用LCD1602液晶顯不器，實時顯不當前表內剩余電量和累計用電量。
[0012] 掉電檢測模塊采用LM393集成運放搭建電壓比較電路判斷掉電信號，LM336穩壓管 保證了掉電檢測電路的穩定性。
[0013] 繼電器驅動模塊采用化8023驅動磁保持繼電器實現限量供電。
[0014] 電源模塊采用開關電源將220V交流電變為12V直流電，通過LM7805降到5V，再通過 LMl 117 降到3.3V。
[0015] (3)軟件設計
[0016] 本發明運用了 C語言進行編程，單片機中執行的算法包括:程序初始化設計、計數 器TO脈沖計數中斷服務程序設計、IC卡讀寫控制程序設計、GSM短信發送控制程序設計、電 量顯示程序設計、外部中斷0掉電保護程序設計、繼電器驅動程序設計。
[0017]有益效果
[0018] 帶智能提醒功能的預付費電度表，使用電能計量忍片實現電能的準確計量;能夠 實現預付費、掉電保護等功能;在電量不足時能夠自動發短信提醒用戶及時充電，同時用戶 可通過短信隨時查詢剩余電量，提高了用戶對電量的把握，方便了用戶的正常用電。
【附圖說明】
[0019] 圖1帶智能提醒功能的預付費電度表原理框圖
[0020] 圖2帶智能提醒功能的預付費電度表單片機控制部分電路圖
[0021] 圖3帶智能提醒功能的預付費電度表電能計量模塊電路圖
[0022] 圖4帶智能提醒功能的預付費電度表電源模塊電路圖
【具體實施方式】
[0023] (1)如圖1所示，帶智能提醒功能的預付費電度表，包括單片機控制模塊1、電能計 量模塊2、IC卡接口模塊3、GSM通信模塊4、顯示模塊5、掉電檢測模塊6、繼電器驅動模塊7W 及電源模塊8。
[0024] (2)具體實施方法是：通過單片機模塊運行主程序，對其他各模塊進行控制和管 理；電能計量模塊將采集到的電量信號W脈沖的形式送到巧2，巧2對脈沖進行計數;單片機 控制IC卡接口模塊對IC卡讀寫，實現先付費，后用電；單片機控制GSM模塊實現電量不足時 的短信提醒W及電量查詢;顯示模塊實時顯示表內剩余電量和累計電量;發生掉電時，掉電 檢測模塊給單片機INTO 口發送信號，單片機將當前電量數據儲存到片內EEPROM中；表內電 量用完后，繼電器驅動模塊驅動磁保持繼電器斷開，實現限量供電。
[0025] (3)軟件實現 [00%] 主函數程序源文件：
[0027]
[0046]
[0047] (4)帶智能提醒功能的預付費電度表，原理簡單、技術清晰、易于理解、實現簡單， 雖然對本發明進行了詳細的說明，但對于本領域的技術人員來說，其依然可W對前述記載 的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發明的精神和原則 之內，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 帶智能提醒功能的預付費電度表，其特征在于，是以STC89C52單片機為控制中心，軟 硬件相結合的一種電能計量裝置。由8大模塊組成，包括單片機控制模塊、ADE7755電能計量 模塊、IC卡接口模塊、GSM通信模塊、顯示模塊、掉電檢測模塊、繼電器驅動模塊以及電源模 塊。2. 根據權利要求1所述的帶智能提醒功能的預付費電度表，其特征在于，通過利用 ADE7755實現電能的采集;通過1C卡讀寫模塊實現對1C卡的讀寫；采用Sni900A無線通信模 塊，實現短信的收發;利用LCD1602液晶顯示器實時顯示當前表內剩余電量和累計用電量； 采用LM393集成運放搭建電壓比較電路判斷掉電信號;通過BL8023芯片驅動磁保持繼電器； 利用STC89C52型單片機實現電能的計量以及對各模塊的控制。3. 根據權利要求1所述的帶智能提醒功能的預付費電度表，其特征在于，利用單片機控 制GSM通信模塊，在表內電量不足時，自動發送短信提醒用戶及時充電；當用戶發送查詢短 信查詢當前電量時，回復當前電量數據。4. 根據權利要求1所述的帶智能提醒功能的預付費電度表，其特征在于，軟件運用了 C 語言編程。單片機中執行的算法包括:程序初始化設計、計數器TO脈沖計數中斷服務程序設 計、1C卡讀寫控制程序設計、GSM短信發送控制程序設計、電量顯示程序設計、外部中斷0掉 電保護程序設計、繼電器驅動程序設計。
【文檔編號】G07F15/06GK106023448SQ201610303591
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月10日
【發明人】孫文隆, 徐穎秦, 陳宣含, 沙莉
【申請人】江南大學