智能电能表的制作方法
专利名称：智能电能表的制作方法
技术领域：
本实用新型提供了一种电力系统电能计量装置。
现在电力系统使用的电能计量仪表(俗称电度表)，功能单一，精度低，成本高，不能进行高、低、谷等用电情况下的自动化用电管理，使用不方便。
本实用新型的目的是提供一种多功能、高精度、低成本、自动化程度高的电能计量仪表，以提高电力系统的运行效率和经济效益。
本实用新型是这样实现的，这种电能表包括外壳、外壳上的键盘、液晶显示极，还有外壳内的电路部分，电路部分主要由由电卡、测量单元、电卡单元、实时时钟、微处理器、显示单元及电池组成，微处理器采用型号为PIC16C57的单片机，实时时钟电路中采用型号为MC146818A的集成块，电卡单元中采用型号为24LC02的集成块，微处理器负责整个电表的信号处理和调度运算，实时时钟电路电表的年、月、日、时、分、秒的时钟信息提供给微处理器。微处理器把电费定量、时间等信息写入电卡内，并从卡内读入定时、定量、总电费等信息，电费以用户买卡的形式付给供电部门。
本实用新型由于增加了电卡、定量及高峰、低谷分时计费功能，因此大大方便了用电管理，使供电走上了合理化、科学化轨道。
以下结合
本实用新型的具体结构。
图1是本实用新型的电路原理方框图。图2是本实用新型电路的电卡部分的电路图。图3是键盘部分的原理图。图4是测量单元的电路图。图5是电路其他部分的电路图。图6是显示单元的电路图。图7是电源部分的电路图。图8是本实用新型外壳部分的示意图。
如附图所示，本实用新型包括外壳(1)、外壳上的键盘(2)、液晶显示板(3)，还包括外壳内的电路部分，电路部分主要由电源、测量单元、电卡单元、实时时钟、微处理器、显示单元和电池组成。在电卡单元中，型号为24LC02的集成块U6的1、2、3、4脚连在一起并与7脚相连，串接在一起的发光二极管L1、电阻R9接在7脚和8脚上，U6的7、5、6、8脚通过插头P6和P1分别与型号为4066的集成块U4的10、9、2、3脚相连，U4的12、6、13、5脚与型号为PC16C57的微处理器U1的17脚相连，在实时时钟电路中，串接后的电容C2、晶振XT接在型号为4069的集成块U5的1脚和4脚上，电阻R3跨接在其1脚和2脚上，其2、3、5、11脚连在一起，6脚与型号为MC146818A的集成块U3的2脚相连。
如图4所示，在测量单元中，光敏二极管PH1负极接在型号为CX20106的集成块U7的1脚上，串联后的电阻R6、电容E2接在U7的2脚、电容E1接在U7的3脚上，电阻R5跨接在U7的5、8脚之间，电容C1接在U7的6脚上，PH1、E2、E1、C1的另一端及U7的4脚经插头P4的3脚与插头P1的13脚相连接地。光敏二极管PH1通过接收机械电度表转盘上的光信号(电度表转盘上标有色点)，获得电能信号。
如图7所示，在电源部分中，交流电源的三相分别与二极管D1正极及D4负极、D2正极及D5负极、D3正极及D6负极相连。串接后的电容E1、E2跨接在二极管D3、D6两端，集成块NE555的1脚与三极管N1的发射极相连，2脚接在电阻R2、R3之间，3脚通过电阻R4接N1的基极，4脚、8脚与电阻R3、二极管Z1负极及电阻R1相连，5脚接电容C1，6、7脚与电阻R2相连，电容E3一端与二极管D7的负极、电感线圈I1、I2相连，另一端与三极管的集电极相连，型号为7805的集成块U1的1脚接电感线圈I1，2脚与E3相连并接地，3端为电源VCC输出端，3脚还与二极管D8正极相连，D8负极接电阻R5，R5另一端接二极管D9正极及电池正极，D9负极为电源VDD输出端。采用这种三相电源技术可防止断相失电。
如图3、图5所示，键盘上的键S1、S2、S3、S4、S5及与各键相连的6脚分别通过插头P7与插头P1的5、6、7、8、9、10脚相连，并最终分别与型号为7414C368的集成块U2的12、10、6、4、2脚相连。
插头P1共26条芯线。插头P6(电卡部分)与P1的1、2、3、4脚相连，插头P7(键盘)与P1的5、6、7、8、9、10脚相连，插头P4(测量单元)与P1的11、12、13脚相连，插头P5(显示单元)与P1的14、15、16、17脚相连，P1的18、26脚及19、26脚为跳闸出口，P1的20、26脚为报警出口，P1的21、22、23脚接备用电池，P1的24、26脚为电源，P1的10、13、26相连并接地。
微处理器U1的1脚接P1的12脚并通过电阻R5与电源VCC相连，U1的16、15脚分别与P1的18、19脚(跳闸出口)相连，U1的14脚与P1的20脚相连，U1的13脚与U5的13脚及P1的22脚相连，U1的12脚与U2的1、15脚相连，U1的11脚与P1的16脚相连，U1的10脚与U3的13脚相连，U1的28脚与电源VDD及电阻R2相连，U1的27脚接在电阻R2及电容C1之间，U1的4脚接电容C1的另一端并接地，U1的6脚接P1的15脚及U3的15脚，U1的7脚接U5的9脚及U3的14脚，U1的2脚接电源VDD，U1的9脚与电阻R11及U4的1脚相连，U1的8脚与U4的8脚及电阻R10相连，U1的18脚与U2的3脚及U3的4脚相连，U1的19脚与U2的5脚及U3的5脚相连，U1的20脚与U2的7脚及U3的6脚相连，U1的21脚与U2的9脚及U3的7脚相连，U1的22脚与U2的11脚及U3的8脚相连，U1的23脚与U2的13脚及U3的9脚相连，U1的24、25脚分别与U3的10、11脚相连。
集成块U2的2脚与P1的9脚相连并通过电阻R1接电源VDD，U2的4脚与P1的8脚相连并通过电阻R4接VDD，U2的6脚与P1的7脚相连并通过电阻R6接VDD，U2的10脚、12脚分别通过电阻R8、R9接VDD，U2的14脚接电源VCC。
集成块U3的24、20脚与U44脚、电阻R10、R7相连并通过电阻R11接U1的9脚，U3的22、18脚与电阻R7的另一端及电容C4相连，U3的12脚与电容C4的另一端相连并接地。
如图6所示，本实用新型中的显示部分采用液晶板，电路中的插头P5的1、2、3、4脚分别与插头P1的14、15、16、17脚相连。
本实用新型的基本工作原理是，U1在上电复位后开始运行，首先初始化U3，使其工作在二进制状态，初始化U1的SRTCC为1／8分频，然后进入主循环程序。
图中的U3为6非门，U4为4双向开关，U2为6三态门。U5C、U5B、U5A构成32.768KHZ的振荡器提供U3的工作时钟。U4A、U4B、U4C是回路隔离开关，防止在拔、插卡时损坏电卡。U6为256字节EEPROM，能保存数据四十年，它以I2CBUS总线方式，通过U4与U1相连实时地把数据保存起来。S1、S2、S3、S4、S5为五个开关组成的键盘，它通过U2与U1相连，工作人员可以通过它发控制指令改变工作状态。U7是信号处理，把测量单元的信号经处理通过P4送入U1，U1把该信号运算转换再送入显示单元，并分出高、低、谷期间电量，写入电卡内。测量单元的信号是通过光敏二极管PH1，从电度表上的转盘上获得的。P1的18～26脚是信号出口，当出现超实量、电量用尽、电卡出现故障时首先发出信号，然后跳闸。
本电能表采用了电卡管理。其原理是每只电度表配有两只电卡，用户在用电前，首先到电力部门购电，电力部门把用户购买的电量写入卡内，用户把卡插入电表内用电，电表中的微处理器把当前的用电量经过累计运算，每十五秒钟与卡内的电量进行一次比较，若电量用到＋10度时，则每隔十二秒钟报一次警，若电量用尽，则跳闸。用户必须在跳闸前更换新卡。这样供电部门只需售卡(售电量)，而不需再去查表收费，方便了用电管理。
权利要求1.智能电能表，包括外壳(1)、外壳上的键盘(2)、液晶显示板(3)，其特征在于，所述的电能表还有外壳内的电路部分，电路部分主要由电源、测量单元、电卡单元、实时时钟、微处理器、显示单元和电池组成，在电卡单元中，型号为24LC02的集成块U6的1、2、3、4脚连在一起与7脚相连，串接在一起的发光二极管L1、电阻R9接在7脚和8脚上，U6的7、5、6、8脚通过插头P6和P1分别与型号为4066的集成块U4的10、9、2、3脚相连，U4的12、6、13、5脚与型号为PIC16C57的微处理器U1的17脚相连，在实时时钟电路中，串接后的电容C2、晶振XT接在型号为4069的集成块U5的1脚和4脚上，电阻R3跨接在其1脚和2脚上，其2、3、5、11脚连在一起，6脚与型号为MC146818A的集成块U3的2脚相连。
2.如权利要求1所述的智能电能表，其特征在于，在所述的测量单元中，光敏二极管PH1负极接在型号为CX20106的集成块U7的1脚上，串联后的电阻R6、电容E2接在U7的2脚、电容E1接在U7的3脚、电阻R5跨接在U7的5、8脚之间，电容C1接在U7的6脚上，PH1、E2、E1、C1的另一端及U7的4脚经插头P4的3脚与插头P1的13脚相连接地。
3.如权利要求1所述的智能电能表，其特征在于，在所述的电源部分中，交流电源的三相分别与二极管D1正极及D4负极、D2正极及D5负极、D3正极及D6负极相连。
专利摘要本实用新型提供了一种智能电能表，主要由电源、测量单元、电卡单元、实时时钟、微处理器、显示单元和电池组成，微处理器把电费、定量、时间等信息写入电卡内，并从电卡内读入定时、定量、高、低谷电量，总电量数等信息，电费以买卡的形式付给供电部门。由于本电能表增加了电卡、定量及高、低谷分时计费功能，因此大大方便了用电管理，使供用电走上合理化、科学化轨道。
文档编号G01R11/00GK2204423SQ94240998
公开日1995年8月2日 申请日期1994年7月16日 优先权日1994年7月16日
发明者魏洪文, 谭允景, 王立军, 李永义, 王力 申请人:惠民县电业局
技术领域：
本实用新型提供了一种电力系统电能计量装置。
现在电力系统使用的电能计量仪表(俗称电度表)，功能单一，精度低，成本高，不能进行高、低、谷等用电情况下的自动化用电管理，使用不方便。
本实用新型的目的是提供一种多功能、高精度、低成本、自动化程度高的电能计量仪表，以提高电力系统的运行效率和经济效益。
本实用新型是这样实现的，这种电能表包括外壳、外壳上的键盘、液晶显示极，还有外壳内的电路部分，电路部分主要由由电卡、测量单元、电卡单元、实时时钟、微处理器、显示单元及电池组成，微处理器采用型号为PIC16C57的单片机，实时时钟电路中采用型号为MC146818A的集成块，电卡单元中采用型号为24LC02的集成块，微处理器负责整个电表的信号处理和调度运算，实时时钟电路电表的年、月、日、时、分、秒的时钟信息提供给微处理器。微处理器把电费定量、时间等信息写入电卡内，并从卡内读入定时、定量、总电费等信息，电费以用户买卡的形式付给供电部门。
本实用新型由于增加了电卡、定量及高峰、低谷分时计费功能，因此大大方便了用电管理，使供电走上了合理化、科学化轨道。
以下结合
本实用新型的具体结构。
图1是本实用新型的电路原理方框图。图2是本实用新型电路的电卡部分的电路图。图3是键盘部分的原理图。图4是测量单元的电路图。图5是电路其他部分的电路图。图6是显示单元的电路图。图7是电源部分的电路图。图8是本实用新型外壳部分的示意图。
如附图所示，本实用新型包括外壳(1)、外壳上的键盘(2)、液晶显示板(3)，还包括外壳内的电路部分，电路部分主要由电源、测量单元、电卡单元、实时时钟、微处理器、显示单元和电池组成。在电卡单元中，型号为24LC02的集成块U6的1、2、3、4脚连在一起并与7脚相连，串接在一起的发光二极管L1、电阻R9接在7脚和8脚上，U6的7、5、6、8脚通过插头P6和P1分别与型号为4066的集成块U4的10、9、2、3脚相连，U4的12、6、13、5脚与型号为PC16C57的微处理器U1的17脚相连，在实时时钟电路中，串接后的电容C2、晶振XT接在型号为4069的集成块U5的1脚和4脚上，电阻R3跨接在其1脚和2脚上，其2、3、5、11脚连在一起，6脚与型号为MC146818A的集成块U3的2脚相连。
如图4所示，在测量单元中，光敏二极管PH1负极接在型号为CX20106的集成块U7的1脚上，串联后的电阻R6、电容E2接在U7的2脚、电容E1接在U7的3脚上，电阻R5跨接在U7的5、8脚之间，电容C1接在U7的6脚上，PH1、E2、E1、C1的另一端及U7的4脚经插头P4的3脚与插头P1的13脚相连接地。光敏二极管PH1通过接收机械电度表转盘上的光信号(电度表转盘上标有色点)，获得电能信号。
如图7所示，在电源部分中，交流电源的三相分别与二极管D1正极及D4负极、D2正极及D5负极、D3正极及D6负极相连。串接后的电容E1、E2跨接在二极管D3、D6两端，集成块NE555的1脚与三极管N1的发射极相连，2脚接在电阻R2、R3之间，3脚通过电阻R4接N1的基极，4脚、8脚与电阻R3、二极管Z1负极及电阻R1相连，5脚接电容C1，6、7脚与电阻R2相连，电容E3一端与二极管D7的负极、电感线圈I1、I2相连，另一端与三极管的集电极相连，型号为7805的集成块U1的1脚接电感线圈I1，2脚与E3相连并接地，3端为电源VCC输出端，3脚还与二极管D8正极相连，D8负极接电阻R5，R5另一端接二极管D9正极及电池正极，D9负极为电源VDD输出端。采用这种三相电源技术可防止断相失电。
如图3、图5所示，键盘上的键S1、S2、S3、S4、S5及与各键相连的6脚分别通过插头P7与插头P1的5、6、7、8、9、10脚相连，并最终分别与型号为7414C368的集成块U2的12、10、6、4、2脚相连。
插头P1共26条芯线。插头P6(电卡部分)与P1的1、2、3、4脚相连，插头P7(键盘)与P1的5、6、7、8、9、10脚相连，插头P4(测量单元)与P1的11、12、13脚相连，插头P5(显示单元)与P1的14、15、16、17脚相连，P1的18、26脚及19、26脚为跳闸出口，P1的20、26脚为报警出口，P1的21、22、23脚接备用电池，P1的24、26脚为电源，P1的10、13、26相连并接地。
微处理器U1的1脚接P1的12脚并通过电阻R5与电源VCC相连，U1的16、15脚分别与P1的18、19脚(跳闸出口)相连，U1的14脚与P1的20脚相连，U1的13脚与U5的13脚及P1的22脚相连，U1的12脚与U2的1、15脚相连，U1的11脚与P1的16脚相连，U1的10脚与U3的13脚相连，U1的28脚与电源VDD及电阻R2相连，U1的27脚接在电阻R2及电容C1之间，U1的4脚接电容C1的另一端并接地，U1的6脚接P1的15脚及U3的15脚，U1的7脚接U5的9脚及U3的14脚，U1的2脚接电源VDD，U1的9脚与电阻R11及U4的1脚相连，U1的8脚与U4的8脚及电阻R10相连，U1的18脚与U2的3脚及U3的4脚相连，U1的19脚与U2的5脚及U3的5脚相连，U1的20脚与U2的7脚及U3的6脚相连，U1的21脚与U2的9脚及U3的7脚相连，U1的22脚与U2的11脚及U3的8脚相连，U1的23脚与U2的13脚及U3的9脚相连，U1的24、25脚分别与U3的10、11脚相连。
集成块U2的2脚与P1的9脚相连并通过电阻R1接电源VDD，U2的4脚与P1的8脚相连并通过电阻R4接VDD，U2的6脚与P1的7脚相连并通过电阻R6接VDD，U2的10脚、12脚分别通过电阻R8、R9接VDD，U2的14脚接电源VCC。
集成块U3的24、20脚与U44脚、电阻R10、R7相连并通过电阻R11接U1的9脚，U3的22、18脚与电阻R7的另一端及电容C4相连，U3的12脚与电容C4的另一端相连并接地。
如图6所示，本实用新型中的显示部分采用液晶板，电路中的插头P5的1、2、3、4脚分别与插头P1的14、15、16、17脚相连。
本实用新型的基本工作原理是，U1在上电复位后开始运行，首先初始化U3，使其工作在二进制状态，初始化U1的SRTCC为1／8分频，然后进入主循环程序。
图中的U3为6非门，U4为4双向开关，U2为6三态门。U5C、U5B、U5A构成32.768KHZ的振荡器提供U3的工作时钟。U4A、U4B、U4C是回路隔离开关，防止在拔、插卡时损坏电卡。U6为256字节EEPROM，能保存数据四十年，它以I2CBUS总线方式，通过U4与U1相连实时地把数据保存起来。S1、S2、S3、S4、S5为五个开关组成的键盘，它通过U2与U1相连，工作人员可以通过它发控制指令改变工作状态。U7是信号处理，把测量单元的信号经处理通过P4送入U1，U1把该信号运算转换再送入显示单元，并分出高、低、谷期间电量，写入电卡内。测量单元的信号是通过光敏二极管PH1，从电度表上的转盘上获得的。P1的18～26脚是信号出口，当出现超实量、电量用尽、电卡出现故障时首先发出信号，然后跳闸。
本电能表采用了电卡管理。其原理是每只电度表配有两只电卡，用户在用电前，首先到电力部门购电，电力部门把用户购买的电量写入卡内，用户把卡插入电表内用电，电表中的微处理器把当前的用电量经过累计运算，每十五秒钟与卡内的电量进行一次比较，若电量用到＋10度时，则每隔十二秒钟报一次警，若电量用尽，则跳闸。用户必须在跳闸前更换新卡。这样供电部门只需售卡(售电量)，而不需再去查表收费，方便了用电管理。
权利要求1.智能电能表，包括外壳(1)、外壳上的键盘(2)、液晶显示板(3)，其特征在于，所述的电能表还有外壳内的电路部分，电路部分主要由电源、测量单元、电卡单元、实时时钟、微处理器、显示单元和电池组成，在电卡单元中，型号为24LC02的集成块U6的1、2、3、4脚连在一起与7脚相连，串接在一起的发光二极管L1、电阻R9接在7脚和8脚上，U6的7、5、6、8脚通过插头P6和P1分别与型号为4066的集成块U4的10、9、2、3脚相连，U4的12、6、13、5脚与型号为PIC16C57的微处理器U1的17脚相连，在实时时钟电路中，串接后的电容C2、晶振XT接在型号为4069的集成块U5的1脚和4脚上，电阻R3跨接在其1脚和2脚上，其2、3、5、11脚连在一起，6脚与型号为MC146818A的集成块U3的2脚相连。
2.如权利要求1所述的智能电能表，其特征在于，在所述的测量单元中，光敏二极管PH1负极接在型号为CX20106的集成块U7的1脚上，串联后的电阻R6、电容E2接在U7的2脚、电容E1接在U7的3脚、电阻R5跨接在U7的5、8脚之间，电容C1接在U7的6脚上，PH1、E2、E1、C1的另一端及U7的4脚经插头P4的3脚与插头P1的13脚相连接地。
3.如权利要求1所述的智能电能表，其特征在于，在所述的电源部分中，交流电源的三相分别与二极管D1正极及D4负极、D2正极及D5负极、D3正极及D6负极相连。
专利摘要本实用新型提供了一种智能电能表，主要由电源、测量单元、电卡单元、实时时钟、微处理器、显示单元和电池组成，微处理器把电费、定量、时间等信息写入电卡内，并从电卡内读入定时、定量、高、低谷电量，总电量数等信息，电费以买卡的形式付给供电部门。由于本电能表增加了电卡、定量及高、低谷分时计费功能，因此大大方便了用电管理，使供用电走上合理化、科学化轨道。
文档编号G01R11/00GK2204423SQ94240998
公开日1995年8月2日 申请日期1994年7月16日 优先权日1994年7月16日
发明者魏洪文, 谭允景, 王立军, 李永义, 王力 申请人:惠民县电业局
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