CN103323662B

CN103323662B - 一种具有can通信功能的直流电量计量仪

Info

Publication number: CN103323662B
Application number: CN201310206870.XA
Authority: CN
Inventors: 张美燕; 蔡文郁; 陈丽莉; 万军; 朱凌峰; 许爱玮; 周丽萍; 刘吉来
Original assignee: Zhejiang Hydraulic & Hydroelectric Junior School
Current assignee: Zhejiang Hydraulic & Hydroelectric Junior School
Priority date: 2013-05-29
Filing date: 2013-05-29
Publication date: 2016-01-13
Anticipated expiration: 2033-05-29
Also published as: CN103323662A

Abstract

本发明涉及一种具有CAN通信功能的直流电量计量仪。本发明包括供电电源电路、功率计量电路、CAN通信电路、主控电路和LCD显示电路。供电电源电路包括一级电源转换芯片IC1，二级电源转换芯片IC2，第一二极管D1。功率计量电路包括功率计量芯片IC3。CAN通信电路包括第一光电耦合器IC4，第二光电耦合器IC5，CAN通信控制芯片IC6。主控电路包括处理器芯片IC7，存储器芯片IC8。LCD显示电路包括显示驱动芯片IC9，第三接插件J3。本发明具有本地数据存储、本地实时显示和远程CAN组网通信等功能，CAN组网通信相比较于目前有些带有RS485通信功能的计量仪，通信能力更强，可靠性更高。

Description

一种具有CAN通信功能的直流电量计量仪

技术领域

本发明属于电量计量技术领域，具体涉及到一种可以利用远程CAN通信方式获取直流电压、直流电流、直流功率和电能计量数据的直流功率计量仪。

背景技术

交流电量计量技术已经非常成熟，每家每户都有电表，每时每刻都有交流电压、电流、功率和电量在统计。随着电瓶车、电动汽车等用蓄电池供电的设施不断融入人们的生活，直流计量技术也变得越来越重要。大功率直流计量作为一种迫切需要的技术，也得到了很大的发展。目前的直流电量计量一般能计量出电压、电流、功率、电量这几个值，具有实时显示的能力。但是很多直流电量计量仪不具有本地存储的能力，电量数据只能不断累加和实时显示；而且目前很多直流电量计量仪不具有远程通信功能，只能依靠本地显示去读取数据，更不具有多表组网通信的能力。本发明针对直流电量计量仪目前的发展情况，提出了一种具有本地数据存储、本地实时显示和远程CAN组网通信的直流电量计量仪。CAN组网通信相比较于目前有些带有RS485通信功能的计量仪，通信能力更强，可靠性更高。本发明所涉及的直流电量计量仪可以广泛应用于大规模蓄电池组充电管理领域，对于目前不断增长的蓄电池供电设施，具有广大的应用前景和市场前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以利用远程CAN通信方式获取直流电压、直流电流、直流功率和电能计量数据的直流电量计量仪。

本发明包括供电电源电路、功率计量电路、CAN通信电路、主控电路和LCD显示电路。

供电电源电路包括一级电源转换芯片IC1，二级电源转换芯片IC2，第一二极管D1，四个电解电容C2、C4、C6和C8，四个瓷片电容C1、C3、C5和C7。一级电源转换芯片IC1的第1引脚接第一二极管D1的阴极，第一二极管D1的阳极接外接+12V；一级电源转换芯片IC1的第1引脚接电解电容C2的正极和瓷片电容C1的一端，电解电容C2的阴极和瓷片电容C1的另一端接地；一级电源转换芯片IC1的第2引脚接地；一级电源转换芯片IC1的第3引脚接电解电容C4的正极和瓷片电容C3的一端，电解电容C4的阴极和瓷片电容C3的另一端接地；一级电源转换芯片IC1的第3引脚输出为+5V，接二级电源转换芯片IC2的第3引脚；二级电源转换芯片IC2的第3引脚接电解电容C6的正极和瓷片电容C5的一端，电解电容C6的阴极和瓷片电容C5的另一端接地；二级电源转换芯片IC2的第1引脚接地；二级电源转换芯片IC2的第2和4引脚接电解电容8的正极和瓷片电容C7的一端，电解电容C8的阴极和瓷片电容C7的另一端接地；二级电源转换芯片IC2的第2和4引脚输出为+3.3V。

功率计量电路包括功率计量芯片IC3，第二二极管D2，第一晶振XTAL1，九个电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9，五个瓷片电容C9、C10、C11、C12和C13，一个电解电容C14。功率计量芯片IC3的第1引脚与第24引脚之间接第一晶振XTAL1的两端，测量电压VIN接第一电阻R1的一端，第一电阻R1的另一端接第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端接第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端接第四电阻R4的一端，第四电阻R4的另一端接第五电阻R5的一端，第五电阻R5的另一端接第六电阻R6的一端，第六电阻R6的另一端接地。第二电阻R2与第三电阻R3连接端接第七电阻R7的一端，第七电阻R7的另一端与功率计量芯片IC3的第9引脚和第十一瓷片电容C11的一端相连，第十一瓷片电容C11的另一端与地相连。功率计量芯片IC3的第4、10、13、15引脚接地。测量电流IIN接第二二极管D2的阳极，第二二极管D2的阴极接第八电阻R8的一端，第八电阻R8的另一端分别接功率计量芯片IC3的第16引脚、第十二瓷片电容C12和第十四电解电容C14的一端，第十二瓷片电容C12和第十三电解电容C13的另一端接地。功率计量芯片IC3的第11、12引脚接第十三瓷片电容C13的一端，第十三瓷片电容C13的另一端接地。功率计量芯片IC3的第17引脚接第九电阻R9的一端，第九电阻R9的另一端接+3.3V电压。功率计量芯片IC3的第19、7、23、6、5、20引脚分别接处理器芯片IC7的第12、14、16、17、15、13引脚，分别代表RESET、CS、DI、DO、CLK、INT。功率计量芯片IC3的第14引脚分别接第九瓷片电容C9和+5V电压，第九瓷片电容C9的另一端接地。功率计量芯片IC3的第3引脚分别接第十瓷片电容C10和+3.3V电压，第十瓷片电容C10的另一端接地。功率计量芯片IC3的其他引脚悬空。

CAN通信电路包括第一光电耦合器IC4，第二光电耦合器IC5，CAN通信控制芯片IC6，五个电阻R10、R11、R12、R13和R14，第三二极管D3和第四二极管D4，第一接插件J1。第一光电耦合器IC4的第1引脚接+3.3V电压，第一光电耦合器IC4的第2引脚接第十电阻R10的一端，第十电阻R10的另一端接处理器芯片IC7的第33引脚，代表CAN通信输出。第一光电耦合器IC4的第6引脚接+5V电压和第十一电阻R11的一端，第十一电阻R11的另一端接第一光电耦合器IC4的第4引脚和CAN通信控制芯片IC6的第1引脚，第一光电耦合器IC4的第5引脚接地。第二光电耦合器IC5的第6引脚接+3.3V电压和第十二电阻R12的一端，第十二电阻R12的另一端分别接处理器芯片IC7的第32引脚和第二光电耦合器IC5的第4引脚，代表CAN通信输入。第二光电耦合器IC5的第5引脚接地。第二光电耦合器IC5的第1引脚接+5V电压，第二光电耦合器IC5的第2引脚接第十三电阻R13的一端，第十三电阻R13的另一端接CAN通信控制芯片IC6的第4引脚。CAN通信控制芯片IC6的第3引脚接+5V电压，第2引脚接地。CAN通信控制芯片IC6的第8引脚接第十四电阻R14的一端，第十四电阻R14的另一端接地。CAN通信控制芯片IC6的第5引脚悬空。CAN通信控制芯片IC6的第7引脚接第三二极管D3的阴极和第一接插件J1的1脚，CAN通信控制芯片IC6的第6引脚接第四二极管D4的阴极和第一接插件J1的2脚，第三二极管D3的阳极和第四二极管D4的阳极接地。第一接插件J1用于CAN远程通信接口。

主控电路包括处理器芯片IC7，存储器芯片IC8，第二晶振XTAL2，第一按键K1，第二按键K2，四个电阻R15、R16、R17和R18，一个电解电容C15，七个瓷片电容C16、C17、C18、C19、C20C21和C22、，第二接插件J2。处理器芯片IC7的第23、35、47、8引脚接地，处理器芯片IC7的第1、24、36、48、9引脚接+3.3V电压和第十五电解电容C15、第十六瓷片电容C16、第十七瓷片电容C17、第十八瓷片电容C18、第十九瓷片电容C19的一端，第十五电解电容C15、第十六瓷片电容C16、第十七瓷片电容C17、第十八瓷片电容C18、第十九瓷片电容C19的另一端接地。处理器芯片IC7的第5、6引脚分别接第二晶振XTAL2的两端，第5引脚接第二十瓷片电容C20的一端，第二十瓷片电容C20的另一端接地，第6引脚接第二十一瓷片电容C21的一端，第二十一瓷片电容C21的另一端接地。处理器芯片IC7的第45、46引脚分别接第一按键K1和第二按键K2的一端，第一按键K1和第二按键K2的另一端接地。处理器芯片IC7的第7脚接第十五电阻R15和第二十二瓷片电容C22的一端，第十五电阻R15的另一端接+3.3V电压，第二十二瓷片电容C22的另一端接地，用于上电复位。处理器芯片IC7的第34、37引脚分别接第二接插件J2的第2、1引脚，第二接插件J2的第3引脚接+3.3V电压，第4引脚接地，第二接插件J2用于处理器芯片程序下载接口。处理器芯片IC7的第44引脚接第十六电阻R16，第十六电阻R16的另一端接地。处理器芯片IC7的第42、43引脚分别接存储器芯片IC8的第5、6引脚，处理器芯片IC7的第43引脚接第十七电阻R17的一端，第十七电阻R17的另一端接+3.3V电压，处理器芯片IC7的第42引脚接第十八电阻R18的一端，第十八电阻R18的另一端接+3.3V电压。存储器芯片IC8的第1、2、3、4、7引脚接地，存储器芯片IC8的第8引脚接+3.3V电压。处理器芯片IC7的第29、31、30引脚分别接显示驱动芯片IC9的第9、11、12引脚。处理器芯片IC7的其他引脚悬空，存储器芯片IC8用于记录电量数据。

LCD显示电路包括显示驱动芯片IC9，第三接插件J3。显示驱动芯片IC9第10、16、17引脚接+3.3V电压，第13引脚接地。显示驱动芯片IC9的第24、23、22、21、43、44、45、46、47、48、1、2、3、4、5、6、7、8分别接第三接插件J3的第1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18引脚，第三接插件J3接LCD显示屏。

本发明所采用的一级电源转换芯片IC1，二级电源转换芯片IC2，功率计量芯片IC3，第一光电耦合器IC4，第二光电耦合器IC5，CAN通信控制芯片IC6，处理器芯片IC7，存储器芯片IC8，显示驱动芯片IC9均采用成熟产品。一级电源转换芯片IC1采用MICREL公司的LM7805-5V，二级电源转换芯片IC2采用MICREL公司的LM1117-3.3V，功率计量芯片IC3采用CIRRUSLOGIC公司的CS5461A，第一光电耦合器IC4和第二光电耦合器IC5采用Motorola公司的H11L1，CAN通信控制芯片IC6采用Philips公司的TJA1050，处理器芯片IC7采用ST公司的STM32F103C8T6，存储器芯片IC8采用Catalyst公司的CSI24C02，显示驱动芯片IC9采用台湾合泰公司的HT1621，LCD显示屏采用宁波江东培正电子有限公司的PZEM-001系列电压、电流、电量、功率LCD显示屏。

本发明针对直流用电设备的运行和监控要求而设计，用户可通过按键调整直流分流器参数和功率修正参数，显示电压值，电流值和功率值，并对直流有功电能进行累积运算，电能值断电数据不丢失，显示清晰美观，并带有CAN通讯接口。

附图说明

图1为本发明的整体电路示意图；

图2为图1中的供电电源电路示意图；

图3为图1中的功率计量电路示意图；

图4为图1中的CAN通信电路示意图；

图5为图1中的主控电路示意图；

图6为图1中的LCD显示电路示意图；

图7为LCD显示界面图。

具体实施方式

本发明的目的在于提供一种可以利用远程CAN通信方式获取直流电压、直流电流、直流功率和电能计量数据的直流电量计量仪，同时具有数据本地存储和实时显示的能力。

如图1所示，本发明包括供电电源电路1、功率计量电路2、CAN通信电路3、主控电路4和LCD显示电路5。

如图2所示，供电电源电路1包括一级电源转换芯片IC1，二级电源转换芯片IC2，第一二极管D1，四个电解电容C2、C4、C6和C8，四个瓷片电容C1、C3、C5和C7。一级电源转换芯片IC1的第1引脚接第一二极管D1的阴极，第一二极管D1的阳极接外接+12V；一级电源转换芯片IC1的第1引脚接电解电容C2的正极和瓷片电容C1的一端，电解电容C2的阴极和瓷片电容C1的另一端接地；一级电源转换芯片IC1的第2引脚接地；一级电源转换芯片IC1的第3引脚接电解电容C4的正极和瓷片电容C3的一端，电解电容C4的阴极和瓷片电容C3的另一端接地；一级电源转换芯片IC1的第3引脚输出为+5V，接二级电源转换芯片IC2的第3引脚；二级电源转换芯片IC2的第3引脚接电解电容C6的正极和瓷片电容C5的一端，电解电容C6的阴极和瓷片电容C5的另一端接地；二级电源转换芯片IC2的第1引脚接地；二级电源转换芯片IC2的第2和4引脚接电解电容C8的正极和瓷片电容C7的一端，电解电容C8的阴极和瓷片电容C7的另一端接地；二级电源转换芯片IC2的第2和4引脚输出为+3.3V。一级电源转换芯片IC1采用MICREL公司的LM7805-5V，二级电源转换芯片IC2采用MICREL公司的LM1117-3.3V。供电电源电路（1）提供系统所需的+5V电压和+3.3V电压，利用两级电源转换提高了供电的可靠性。四个电解电容C2、C4、C6、C8和四个瓷片电容C1、C3、C5、C7都是滤波电容，提高电源的稳定性。第一二极管D1防止外部电路反接，型号为1N4007，起保护作用。四个电解电容C2、C4、C6和C8分别取100uF，100uF，10uF，10uF，四个瓷片电容C1、C3、C5和C7都取0.1uF。

如图3所示，功率计量电路2包括功率计量芯片IC3，第二二极管D2，第一晶振XTAL1，九个电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9，五个瓷片电容C9、C10、C11、C12和C13，一个电解电容C14。功率计量芯片IC3的第1引脚与第24引脚之间接第一晶振XTAL1的两端，测量电压VIN接第一电阻R1的一端，第一电阻R1的另一端接第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端接第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端接第四电阻R4的一端，第四电阻R4的另一端接第五电阻R5的一端，第五电阻R5的另一端接第六电阻R6的一端，第六电阻R6的另一端接地。第二电阻R2与第三电阻R3连接端接第七电阻R7的一端，第七电阻R7的另一端与功率计量芯片IC3的第9引脚和第十一瓷片电容C11的一端相连，第十一瓷片电容C11的另一端与地相连。功率计量芯片IC3的第4、10、13、15引脚接地。测量电流IIN接第二二极管D2的阳极，第二二极管D2的阴极接第八电阻R8的一端，第八电阻R8的另一端分别接功率计量芯片IC3的第16引脚、第十二瓷片电容C12和第十四电解电容C14的一端，第十二瓷片电容C12和第十四电解电容C14的另一端接地。功率计量芯片IC3的第11、12引脚接第十三瓷片电容C13的一端，第十三瓷片电容C13的另一端接地。功率计量芯片IC3的第17引脚接第九电阻R9的一端，第九电阻R9的另一端接+3.3V电压。功率计量芯片IC3的第19、7、23、6、5、20引脚分别接处理器芯片IC7的第12、14、16、17、15、13引脚，分别代表RESET、CS、DI、DO、CLK、INT。功率计量芯片IC3的第14引脚分别接第九瓷片电容C9和+5V电压，第九瓷片电容C9的另一端接地。功率计量芯片IC3的第3引脚分别接第十瓷片电容C10和+3.3V电压，第十瓷片电容C10的另一端接地。功率计量芯片IC3的其他引脚悬空。功率计量芯片IC3采用CIRRUSLOGIC公司的CS5461A，CS5461A是一种单相双向并且具有SPI接口的高度集成的功率/能量测量芯片，与主控电路4之间通过SPI通信方式实现数据电压、电流、功率、电量数据的读取。第二二极管D2起保护作用，型号为1N4007，为了防止电流反接。第一晶振XTAL1取4.096MHz，提供给功率计量芯片IC3时钟信号。测量电压VIN和测量电流IIN分别是分流器的两端电压和流过分流器的电流，根据测量范围可以选择合适的分流器。测量电压VIN通过R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7进行分压输入到功率计量芯片IC3的第9引脚，测量电流IIN通过R8，C12，C13滤波输入到功率计量芯片IC3的第16引脚，功率计量芯片IC3通过内置A/D转换器采集VIN+和VIN-之间的电压和流经IIN+和IIN-的电流，利用内部乘法器计算出功率值，然后进行积分，算出电量数据。五个瓷片电容C9、C10、C11和C12、C13都取0.1uF，一个电解电容C14取47uF。九个电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9分别取值510K，510K，100，100，100，91，5.1K，510，10K。

如图4所示，CAN通信电路3包括第一光电耦合器IC4，第二光电耦合器IC5，CAN通信控制芯片IC6，五个电阻R10、R11、R12、R13和R14，第三二极管D3和第四二极管D4，第一接插件J1。第一光电耦合器IC4的第1引脚接+3.3V电压，第一光电耦合器IC4的第2引脚接第十电阻R10的一端，第十电阻R10的另一端接处理器芯片IC7的第33引脚，代表CAN通信输出。第一光电耦合器IC4的第6引脚接+5V电压和第十一电阻R11的一端，第十一电阻R11的另一端接第一光电耦合器IC4的第4引脚和CAN通信控制芯片IC6的第1引脚，第一光电耦合器IC4的第5引脚接地。第二光电耦合器IC5的第6引脚接+3.3V电压和第十二电阻R12的一端，第十二电阻R12的另一端分别接处理器芯片IC7的第32引脚和第二光电耦合器IC5的第4引脚，代表CAN通信输入。第二光电耦合器IC5的第5引脚接地。第二光电耦合器IC5的第1引脚接+5V电压，第二光电耦合器IC5的第2引脚接第十三电阻R13的一端，第十三电阻R13的另一端接CAN通信控制芯片IC6的第4引脚。CAN通信控制芯片IC6的第3引脚接+5V电压，第2引脚接地。CAN通信控制芯片IC6的第8引脚接第十四电阻R14的一端，第十四电阻R14的另一端接地。CAN通信控制芯片IC6的第5引脚悬空。CAN通信控制芯片IC6的第7引脚接第三二极管D3的阴极和第一接插件J1的1脚，CAN通信控制芯片IC6的第6引脚接第四二极管D4的阴极和第一接插件J1的2脚，第三二极管D3的阳极和第四二极管D4的阳极接地。第一接插件J1用于CAN远程通信接口。第一光电耦合器IC4和第二光电耦合器IC5采用Motorola公司的H11L1，CAN通信控制芯片IC6采用Philips公司的TJA1050。利用CAN通信电路3可以实现多个直流功率计量仪数据的远程传输，可以实现电压、电流、功率、电量数据的实时远程采集。第三二极管D3和第四二极管D4采用SMBJ12CA型号，起保护作用。五个电阻R10、R11、R12、R13和R14都取值1K。

如图5所示，主控电路4包括处理器芯片IC7，存储器芯片IC8，第二晶振XTAL2，第一按键K1，第二按键K2，四个电阻R15、R16、R17和R18，一个电解电容C15，七个瓷片电容C16、C17、C18、C19、C20、C21和C22，第二接插件J2。处理器芯片IC7的第23、35、47、8引脚接地，处理器芯片IC7的第1、24、36、48、9引脚接+3.3V电压和第十五电解电容C15、第十六瓷片电容C16、第十七瓷片电容C17、第十八瓷片电容C18、第十九瓷片电容C19的一端，第十五电解电容C15、第十六瓷片电容C16、第十七瓷片电容C17、第十八瓷片电容C18、第十九瓷片电容C19的另一端接地。处理器芯片IC7的第5、6引脚分别接第二晶振XTAL2的两端，第5引脚接第二十瓷片电容C20的一端，第二十瓷片电容C20的另一端接地，第6引脚接第二十一瓷片电容C21的一端，第二十一瓷片电容C21的另一端接地。处理器芯片IC7的第45、46引脚分别接第一按键K1和第二按键K2的一端，第一按键K1和第二按键K2的另一端接地。处理器芯片IC7的第7脚接第十五电阻R15和第二十二瓷片电容C22的一端，第十五电阻R15的另一端接+3.3V电压，第二十二瓷片电容C22的另一端接地，用于上电复位。处理器芯片IC7的第34、37引脚分别接第二接插件J2的第2、1引脚，第二接插件J2的第3引脚接+3.3V电压，第4引脚接地，第二接插件J2用于处理器芯片程序下载接口。处理器芯片IC7的第44引脚接第十六电阻R16，第十六电阻R16的另一端接地。处理器芯片IC7的第42、43引脚分别接存储器芯片IC8的第5、6引脚，处理器芯片IC7的第43引脚接第十七电阻R17的一端，第十七电阻R17的另一端接+3.3V电压，处理器芯片IC7的第42引脚接第十八电阻R18的一端，第十八电阻R18的另一端接+3.3V电压。存储器芯片IC8的第1、2、3、4、7引脚接地，存储器芯片IC8的第8引脚接+3.3V电压。处理器芯片IC7的第29、31、30引脚分别接显示驱动芯片IC9的第9、11、12引脚。处理器芯片IC7的其他引脚悬空，存储器芯片IC8用于记录电量数据。处理器芯片IC7采用ST公司的STM32F103C8T6，存储器芯片IC8采用Catalyst公司的CSI24C02。第二晶振XTAL2取8MHz，用于处理器芯片IC7的时钟。处理器芯片IC7通过第二接插件J2进行程序下载与调试。处理器芯片IC7通过I²C通信接口进行存储器芯片IC8的读写，通过SPI接口获取功率计量电路2的数据，通过CSI、DATA、WR接口进行LCD显示电路的控制。第一按键K1，第二按键K2可以控制LCD显示电路5显示的物理量。四个电阻R15、R16、R17和R18分别取值10K，10K，1K，1K，一个电解电容C15取值10uF，四个瓷片电容C16、C17、C18、C19、C20、C21和C22都取值0.1uF。

如图6所示，LCD显示电路5包括显示驱动芯片IC9，第三接插件J3。显示驱动芯片IC9第10、16、17引脚接+3.3V电压，第13引脚接地。显示驱动芯片IC9的第24、23、22、21、43、44、45、46、47、48、1、2、3、4、5、6、7、8分别接第三接插件J3的第1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18引脚，第三接插件J3接LCD显示屏。显示驱动芯片IC9采用台湾合泰公司的HT1621，LCD显示屏采用宁波江东培正电子有限公司的PZEM-001系列电压、电流、电量、功率LCD显示屏。如图7所示，LCD显示电路（5）可以显示电压、电流、功率、电量等值。通过第一按键K1，第二按键K2可以切换显示量。

本发明针对直流用电设备的运行和监控要求而设计，用户可通过按键调整直流分流器参数和功率修正参数，显示电压值，电流值和功率值，并对直流有功电能进行累积运算，电能值断电数据不丢失，显示清晰美观，并带有CAN通讯接口，其性能指标如下：

Claims

1.一种具有CAN通信功能的直流电量计量仪，包括供电电源电路、功率计量电路、CAN通信电路、主控电路和LCD显示电路，其特征在于：

供电电源电路包括一级电源转换芯片IC1，二级电源转换芯片IC2，第一二极管D1，四个电解电容C2、C4、C6和C8，四个瓷片电容C1、C3、C5和C7；一级电源转换芯片IC1的第1引脚接第一二极管D1的阴极，第一二极管D1的阳极接外接+12V；一级电源转换芯片IC1的第1引脚接电解电容C2的正极和瓷片电容C1的一端，电解电容C2的阴极和瓷片电容C1的另一端接地；一级电源转换芯片IC1的第2引脚接地；一级电源转换芯片IC1的第3引脚接电解电容C4的正极和瓷片电容C3的一端，电解电容C4的阴极和瓷片电容C3的另一端接地；一级电源转换芯片IC1的第3引脚输出为+5V，接二级电源转换芯片IC2的第3引脚；二级电源转换芯片IC2的第3引脚接电解电容C6的正极和瓷片电容C5的一端，电解电容C6的阴极和瓷片电容C5的另一端接地；二级电源转换芯片IC2的第1引脚接地；二级电源转换芯片IC2的第2和4引脚接电解电容C8的正极和瓷片电容C7的一端，电解电容C8的阴极和瓷片电容C7的另一端接地；二级电源转换芯片IC2的第2和4引脚输出为+3.3V；

功率计量电路包括功率计量芯片IC3，第二二极管D2，第一晶振XTAL1，九个电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9，五个瓷片电容C9、C10、C11、C12和C13，一个电解电容C14；功率计量芯片IC3的第1引脚与第24引脚之间接第一晶振XTAL1的两端，测量电压VIN接第一电阻R1的一端，第一电阻R1的另一端接第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端接第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端接第四电阻R4的一端，第四电阻R4的另一端接第五电阻R5的一端，第五电阻R5的另一端接第六电阻R6的一端，第六电阻R6的另一端接地；第二电阻R2与第三电阻R3连接端接第七电阻R7的一端，第七电阻R7的另一端与功率计量芯片IC3的第9引脚和第十一瓷片电容C11的一端相连，第十一瓷片电容C11的另一端与地相连；功率计量芯片IC3的第4、10、13、15引脚接地；测量电流IIN接第二二极管D2的阳极，第二二极管D2的阴极接第八电阻R8的一端，第八电阻R8的另一端分别接功率计量芯片IC3的第16引脚、第十二瓷片电容C12和第十四电解电容C14的一端，第十二瓷片电容C12和第十四电解电容C14的另一端接地；功率计量芯片IC3的第11、12引脚接第十三瓷片电容C13的一端，第十三瓷片电容C13的另一端接地；功率计量芯片IC3的第17引脚接第九电阻R9的一端，第九电阻R9的另一端接+3.3V电压；功率计量芯片IC3的第19、7、23、6、5、20引脚分别接处理器芯片IC7的第12、14、16、17、15、13引脚，分别代表RESET、CS、DI、DO、CLK、INT；功率计量芯片IC3的第14引脚分别接第九瓷片电容C9和+5V电压，第九瓷片电容C9的另一端接地；功率计量芯片IC3的第3引脚分别接第十瓷片电容C10和+3.3V电压，第十瓷片电容C10的另一端接地；功率计量芯片IC3的其他引脚悬空；

CAN通信电路包括第一光电耦合器IC4，第二光电耦合器IC5，CAN通信控制芯片IC6，五个电阻R10、R11、R12、R13和R14，第三二极管D3和第四二极管D4，第一接插件J1；第一光电耦合器IC4的第1引脚接+3.3V电压，第一光电耦合器IC4的第2引脚接第十电阻R10的一端，第十电阻R10的另一端接处理器芯片IC7的第33引脚，代表CAN通信输出；第一光电耦合器IC4的第6引脚接+5V电压和第十一电阻R11的一端，第十一电阻R11的另一端接第一光电耦合器IC4的第4引脚和CAN通信控制芯片IC6的第1引脚，第一光电耦合器IC4的第5引脚接地；第二光电耦合器IC5的第6引脚接+3.3V电压和第十二电阻R12的一端，第十二电阻R12的另一端分别接处理器芯片IC7的第32引脚和第二光电耦合器IC5的第4引脚，代表CAN通信输入；第二光电耦合器IC5的第5引脚接地；第二光电耦合器IC5的第1引脚接+5V电压，第二光电耦合器IC5的第2引脚接第十三电阻R13的一端，第十三电阻R13的另一端接CAN通信控制芯片IC6的第4引脚；CAN通信控制芯片IC6的第3引脚接+5V电压，第2引脚接地；CAN通信控制芯片IC6的第8引脚接第十四电阻R14的一端，第十四电阻R14的另一端接地；CAN通信控制芯片IC6的第5引脚悬空；CAN通信控制芯片IC6的第7引脚接第三二极管D3的阴极和第一接插件J1的1脚，CAN通信控制芯片IC6的第6引脚接第四二极管D4的阴极和第一接插件J1的2脚，第三二极管D3的阳极和第四二极管D4的阳极接地；第一接插件J1用于CAN远程通信接口；

主控电路包括处理器芯片IC7，存储器芯片IC8，第二晶振XTAL2，第一按键K1，第二按键K2，四个电阻R15、R16、R17和R18，一个电解电容C15，七个瓷片电容C16、C17、C18、C19、C20、C21和C22，第二接插件J2；处理器芯片IC7的第23、35、47、8引脚接地，处理器芯片IC7的第1、24、36、48、9引脚接+3.3V电压和第十五电解电容C15、第十六瓷片电容C16、第十七瓷片电容C17、第十八瓷片电容C18、第十九瓷片电容C19的一端，第十五电解电容C15、第十六瓷片电容C16、第十七瓷片电容C17、第十八瓷片电容C18、第十九瓷片电容C19的另一端接地；处理器芯片IC7的第5、6引脚分别接第二晶振XTAL2的两端，处理器芯片IC7的第5引脚接第二十瓷片电容C20的一端，第二十瓷片电容C20的另一端接地，处理器芯片IC7的第6引脚接第二十一瓷片电容C21的一端，第二十一瓷片电容C21的另一端接地；处理器芯片IC7的第45、46引脚分别接第一按键K1和第二按键K2的一端，第一按键K1和第二按键K2的另一端接地；处理器芯片IC7的第7脚接第十五电阻R15和第二十二瓷片电容C22的一端，第十五电阻R15的另一端接+3.3V电压，第二十二瓷片电容C22的另一端接地，用于上电复位；处理器芯片IC7的第34、37引脚分别接第二接插件J2的第2、1引脚，第二接插件J2的第3引脚接+3.3V电压，第4引脚接地，第二接插件J2用于处理器芯片程序下载接口；处理器芯片IC7的第44引脚接第十六电阻R16，第十六电阻R16的另一端接地；处理器芯片IC7的第42、43引脚分别接存储器芯片IC8的第5、6引脚，处理器芯片IC7的第43引脚接第十七电阻R17的一端，第十七电阻R17的另一端接+3.3V电压，处理器芯片IC7的第42引脚接第十八电阻R18的一端，第十八电阻R18的另一端接+3.3V电压；存储器芯片IC8的第1、2、3、4、7引脚接地，存储器芯片IC8的第8引脚接+3.3V电压；处理器芯片IC7的第29、31、30引脚分别接显示驱动芯片IC9的第9、11、12引脚；处理器芯片IC7的其他引脚悬空，存储器芯片IC8用于记录电量数据；

LCD显示电路包括显示驱动芯片IC9，第三接插件J3；显示驱动芯片IC9第10、16、17引脚接+3.3V电压，第13引脚接地；显示驱动芯片IC9的第24、23、22、21、43、44、45、46、47、48、1、2、3、4、5、6、7、8分别接第三接插件J3的第1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、18、17、16、15、14、13、12、11引脚，第三接插件J3接LCD显示屏；

所述的一级电源转换芯片IC1采用MICREL公司的LM7805-5V，二级电源转换芯片IC2采用MICREL公司的LM1117-3.3V，功率计量芯片IC3采用CIRRUSLOGIC公司的CS5461A，第一光电耦合器IC4和第二光电耦合器IC5采用Motorola公司的H11L1，CAN通信控制芯片IC6采用Philips公司的TJA1050，处理器芯片IC7采用ST公司的STM32F103C8T6，存储器芯片IC8采用Catalyst公司的CSI24C02，显示驱动芯片IC9采用台湾合泰公司的HT1621。