CN104569520A - 一种基于单片机的多功能电能表 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高精度多功能电能表，包括：信号采集模块用于采集电流信号、电压信号，并发送给芯片CS5463；芯片CS5463对接收到的电流信号和电压信号进行检测，得到检测数字信号并发送给单片机；单片机控制芯片CS5463检测过程，将接收到的检测数字信号发送给LED模块，并将异常检测信号发送给报警模块；LED模块显示接收到得检测数字信号；报警模块接收到异常检测信号后进行报警。本发明性价比高，抗干扰能力强，测量精度高，有效地解决了目前多功能电能表存在的不足。
Description
技术领域
本发明涉及计量检测领域，尤其涉及一种以微处理器为核心的多功能电能表。
背景技术
多功能电能表是指除计量有功（无功）外还具有分时、测量需量等两种以上的功能，并能显示，存储和输出数据的电能表，传统感应式电能表用其结构和原理上的制约，通常存在着测量范围小，稳定性差，精度低等缺点而不能适应社会发展的需要。随着微电子技术和单片机的发展和普及，新型智能化测控技术迅速发展，因此以单片机为核心的电子式电能表显示了其明显的优势。
发明内容
为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于单片机的多功能电能表，该多功能电能表性价比高，抗干扰能力强，测量精度高。
为实现上述目的，本发明采取如下技术方案：
一种高精度多功能电能表，包括信号采集模块、芯片CS5463、单片机、LED模块和报警模块。
信号采集模块用于采集电流信号、电压信号，并发送给芯片CS5463；芯片CS5463对接收到的电流信号和电压信号进行检测，得到检测数字信号并发送给单片机；单片机控制芯片CS5463检测过程，将接收到的检测数字信号发送给LED模块，并将异常检测信号发送给报警模块；LED模块显示接收到得检测数字信号；报警模块接收到异常检测信号后进行报警。
更进一步的，单片机采用芯片LPC916。该芯片适合于许多要求高集成度低成本的场合，可以满足多方面的性能要求，并能提高电路可靠性，降低成本。
有益效果：（1）本发明采用芯片CS5463进行检测计量，有效提高了测量精度，且性价比高；（2）本发明采用单片机LPC916控制整个检测计量过程，有效提高测量精度和稳定性，扩大测量范围；（3）本发明设有报警器，能大大提高异常信号的处理能力，为人工处理异常情况提供便利。
附图说明
图1为本发明的工作原理图。
图2为芯片CS5463管脚图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1所示，本发明提供的一种多功能电能表，包括：信号采集模块用于采集电流信号、电压信号，并发送给芯片CS5463；芯片CS5463对接收到的电流信号和电压信号进行检测，得到检测数字信号并发送给单片机；单片机采用芯片LPC916，控制芯片CS5463检测过程，将接收到的检测数字信号发送给LED模块，并将异常检测信号发送给报警模块；LED模块显示接收到得检测数字信号；报警模块接收到异常检测信号后进行报警。
下面结合实例对本发明做详细介绍：
信号采集模块集成有电压采样电路和电流采样电路，电压采样电路由电阻网络、过压保护及去抖动电容组成，为保证采样精度，电阻全部采用高稳定度的精密电阻。电流采样电路由电流互感器、过压保护、电阻网络和去抖动电容组成。采用电流互感器的主要优点在于可实现高压与低压的隔离。由于CS5463的电流检测实际上是将电流信号转变为电压信号后的电压检测，所以，在电路中，先由采样电阻将互感电流转变为电压信号，再通过限流电阻和电容滤波后输人到CS5463的电流检测管脚，如图2所示。
CS5463具有与单片机通讯的双向串口，其芯片的脉冲输出频率与有功能量成正比。CS5463具有方便的片上AC/DC系统校准功能。其“自引导”的特点使得CS5463能独自工作，并在系统上电后自动初始化。在自引导模式，CS5463可从一个外部EEP-ROM中读取校准数据和启动指令。使用该模式，CS5463在工作时不需要外加微控制器，因此，当电表用于大批量住宅电能测量时，可降低电表的成本。
电量检测电路是该电表设计的核心，选用PHILIPS公司的P89LPC916是一款低成本的16脚单片封装的微控制器。该芯片适合于许多要求高集成度低成本的场合，可以满足多方面的性能要求。P89LPC916采用了高性能的处理器结构，指令执行时间只需2～4个时钟周期，其速度6倍于标准80C51器件。由于P89LPC916集成了许多系统级功能，故可大大减少元件的数目和电路板面积，提高电路可靠性，并降低系统的成本。
多功能电能表通过电流互感器检测电流信号，而通过分压电阻采集电压信号，然后将其送入单相功率/电能集成芯片CS5463内，并在片内完成信号采样、计算和误差校正等。整个过程在单片机PLC916控制下进行，有效地提高了测量精度，降低成本，提高性价比。单片机PLC916还设有异常信号判断功能，当接收到的信号判断为异常信号后，就驱动报警器报警，大大提高了异常情况判断能力，便于人工快速响应处理。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种基于单片机的多功能电能表，其特征在于：包括信号采集模块、芯片CS5463、单片机、LED模块和报警模块；
信号采集模块，用于采集电流信号、电压信号，并发送给芯片CS5463；
芯片CS5463，用于对接收到的电流信号和电压信号进行检测，得到检测数字信号并发送给单片机；
单片机，用于控制芯片CS5463检测过程，将接收到的检测数字信号发送给LED模块，并将异常检测信号发送给报警模块；
LED模块，用于显示接收到得检测数字信号；
报警模块，用于接收到异常检测信号后进行报警。
2.根据权利要求1所述的一种基于单片机的多功能电能表，其特征在于：所述单片机采用芯片LPC916。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310474002.XA CN104569520A (zh) | 2013-10-11 | 2013-10-11 | 一种基于单片机的多功能电能表 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201310474002.XA CN104569520A (zh) | 2013-10-11 | 2013-10-11 | 一种基于单片机的多功能电能表 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN104569520A true CN104569520A (zh) | 2015-04-29 |
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ID=53086062
Family Applications (1)
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| CN201310474002.XA Pending CN104569520A (zh) | 2013-10-11 | 2013-10-11 | 一种基于单片机的多功能电能表 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN104569520A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105429096A (zh) * | 2015-12-18 | 2016-03-23 | 杭州意聚电子技术有限公司 | 一种电表过流保护方法及过流保护电路 |
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2013
- 2013-10-11 CN CN201310474002.XA patent/CN104569520A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105429096A (zh) * | 2015-12-18 | 2016-03-23 | 杭州意聚电子技术有限公司 | 一种电表过流保护方法及过流保护电路 |
| CN105429096B (zh) * | 2015-12-18 | 2018-05-15 | 华立科技股份有限公司 | 一种电表过流保护方法及过流保护电路 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150429 |