CN105738858A - 基于单片机的电能表校准报警系统及工作方法与应用 - Google Patents

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邢娟
李保勇
秦怀坤
邢彬
程超
史炳果
岳帅
范文旭
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Abstract

本发明涉及基于单片机的电能表校准报警系统及工作方法与应用，属于电力检修技术领域，电能表校准报警系统包括检测部分和报警部分，检测部分包括ATT7022A电能计量芯片和STC89C52单片机，报警部分包括串口接口、转换芯片，电能计量芯片与单片机相连，单片机通过转换芯片与串口接口相连，串口接口与上位机相连，串口接口为RS485通信模块，转换芯片为MAX3232或MAX485转换芯片，能够对电能表自身检测误差并主动通过RS485通讯上报给电力检修系统部门，解决了电能表自身检测但不能主动进行上报信息的问题。可以避免在到现场进行参数测量，把现场测量过程中出现的人工误差降到了最小，满足现代化办公需求。

Description

基于单片机的电能表校准报警系统及工作方法与应用
技术领域
本发明涉及基于单片机的电能表校准报警系统及工作方法与应用，属于电力检修技术领域。
背景技术
虽然现在电能表的精准度已经很高，但是仍存在电能表检测及报警系统的缺陷问题，现有的部分多功能电能表虽然都有电能计量和信息通讯功能，但多倾向于计费和防窃电技术，仍存在信息通讯功能下不能主动的上报一些精确的电能信息的问题，在日常生活中，当电能表出现不能正常校表的情况，不能及时把错误信息上报给电力检修系统，这些问题给用户和电力部门都带了沉重的经济负担，给人们生活带来了不便。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种基于单片机的电能表校准报警系统，具有芯片检测显示及报警功能，将普通电能表自身检测功能与报警系统结合到一起，组合成一款新型检测报警式电能表。当电能表出现自己校表不准确时，主动把错误信息上报给电力检修系统。
本发明还提供上述电能表校准报警系统的校准报警方法，和应用有上述校准报警系统的电能表。
本发明的技术方案如下：
一种基于单片机的电能表校准报警系统，包括检测部分和报警部分，检测部分包括ATT7022A电能计量芯片和STC89C52单片机，报警部分包括串口接口、转换芯片，电能计量芯片与单片机相连，单片机通过转换芯片与串口接口相连，串口接口与上位机相连。
根据本发明优选的，所述串口接口为RS485通信模块，转换芯片为MAX3232或MAX485转换芯片。
进一步优选的，所述ATT7022A电能计量芯片的VCC引脚连STC89C52单片机的Vcc，ATT7022A电能计量芯片的GND引脚连STC89C52单片机的Gnd，ATT7022A电能计量芯片的CS、DIN、DOUT、SCLK引脚分别连STC89C52单片机的P0.4、P1.0、P1.1、P1.2端口，MAX3232转换芯片接口1、接口4分别连接STC89C52单片机的P3.0、P3.1端口。通过MAX3232转换芯片把接收到的数据转换为RS485可传输数据，从而通过RS485通信电路传输数据。
一种利用上述基于单片机的电能表校准报警系统的校准报警方法，包括步骤如下：
(1)电能表校准报警系统初始化；
(2)设置ATT7022A电能计量芯片的初始化设置参数，上位机对单片机进行编程设置，将ATT7022A电能计量芯片的初始化设置参数写入单片机的编程程序中；
(3)ATT7022A电能计量芯片读取工作后实际参数；
(4)ATT7022A电能计量芯片将工作后实际参数输出至单片机；
(5)单片机比较工作后实际参数和初始化设置参数，二者相同，返回步骤(3)，二者不同，单片机将报警命令通过串口接口发送至上位机。
根据本发明优选的，所述校准报警方法还包括步骤(6)，上位机对单片机发出复位指令，单片机对ATT7022A电能计量芯片复位。
根据本发明优选的，所述步骤(2)中，初始化设置参数包括高频输出参数HFConst。
根据本发明优选的，所述步骤(3)中，相邻两次读取时间间隔为1小时。
一种应用有基于单片机的电能表校准报警系统的电能表，包括壳体和设于壳体内的ATT7022A电能计量芯片、转换芯片和STC89C52单片机以及位于壳体壁上的串口接口、显示屏，壳体表面设有盖板，盖板一端通过合页与壳体连接，盖板另一端与壳体活动连接。通过壳体和壳体上的盖板进一步防止使电能表在物理结构上的人为破坏和人为更改电能表设置。
根据本发明优选的，所述盖板另一端内侧设有转锁，转锁一端设有连杆，连杆一端活动连接有锁杆，壳体设有孔洞，锁杆与孔洞匹配设置。盖板在锁定状态下，锁杆伸入孔洞中，外力无法在没有许可的情况下打开电能表进行人为设置。
本发明的有益效果在于：
本发明的技术方案能够对电能表自身检测误差并主动通过RS485通讯上报给电力检修系统部门，解决了电能表自身检测但不能主动进行上报信息的问题。可以避免在到现场进行参数测量，把现场测量过程中出现的人工误差降到了最小。同时，他还可以实现在系统终端对参数进行重置，实时进行参数传递。它采用现代的通信手段满足现代化办公对时间、效率的需求。在电能表检测系统的应用从另一方面来说实时通过RS485通讯工程进行参数传递，也避免了电能表误差给电力部门造成的电能损失，从而确保电力部门的经济效益。
附图说明
图1为本发明校准报警系统连接示意图；
图2为本发明ATT7022A电能计量芯片的详细接线图；
图3为本发明校准报警系统电路图；
图4为本发明校准报警方法流程图；
图5为本发明盖板与壳体连接结构主视透视示意图；
其中，1、壳体，2、盖板，3、转锁，4、连杆，5、锁杆，6、显示屏，7、ATT7022A电能计量芯片，8、单片机，9、串口接口。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。
如图1‐5所示。
实施例1：
一种基于单片机的电能表校准报警系统，包括检测部分和报警部分，检测部分包括ATT7022A电能计量芯片和STC89C52单片机，报警部分包括串口接口、转换芯片，电能计量芯片与单片机相连，单片机通过转换芯片与串口接口相连，串口接口与上位机相连。
串口接口为RS485通信模块，转换芯片为MAX3232转换芯片。ATT7022A电能计量芯片的VCC引脚连STC89C52单片机的Vcc，ATT7022A电能计量芯片的GND引脚连STC89C52单片机的Gnd，ATT7022A电能计量芯片的CS、DIN、DOUT、SCLK引脚分别连STC89C52单片机的P0.4、P1.0、P1.1、P1.2端口，MAX3232转换芯片接口1、接口4分别连接STC89C52单片机的P3.0、P3.1端口。通过MAX3232转换芯片把接收到的数据转换为RS485可传输数据，从而通过RS485通信电路传输数据。
本系统使用220v家用电压进行供电，用户地址及用户电能表编号在安装时预先保存在单片机内。
实施例2：
一种利用实施例1所述基于单片机的电能表校准报警系统的校准报警方法，流程如图4所示，包括步骤如下：
(1)系统初始化；
(2)设置ATT7022A电能计量芯片的初始化设置参数，初始化设置参数包括高频输出参数HFConst，上位机对单片机进行编程设置，将ATT7022A电能计量芯片的初始化设置参数写入单片机的编程程序中；
(3)ATT7022A电能计量芯片读取工作后实际参数，相邻两次读取时间间隔为1小时；
(4)ATT7022A电能计量芯片将工作后实际参数输出至单片机；
(5)单片机比较工作后实际参数和初始化设置参数，二者相同，返回步骤(3)，二者不同，单片机把对应的报警命令通过转换芯片实现与RS485的通信；最后RS485通信模块把报警的设备参数情况发送到上位机PC上，上位机PC则显示报警信息，例如：“花园小区—B区—100号电能表设备报警，请及时维修”，完成报警；
(6)上位机对单片机发出复位指令，单片机对ATT7022A电能计量芯片复位。工作人员可选择性的决定是否和何时到现场进行校准和复位。
实施例3：
一种应用有实施例1所述基于单片机的电能表校准报警系统的电能表，包括壳体和设于壳体内的ATT7022A电能计量芯片、转换芯片和STC89C52单片机以及位于壳体壁上的串口接口、显示屏，壳体表面设有盖板，盖板一端通过合页与壳体连接，盖板另一端与壳体活动连接。通过壳体和壳体上的盖板进一步防止使电能表在物理结构上的人为破坏和人为更改电能表设置。盖板另一端内侧设有转锁，转锁一端设有连杆，连杆一端活动连接有锁杆，壳体相应位置设有孔洞，锁杆与孔洞匹配设置。盖板在锁定状态下，锁杆伸入孔洞中，外力无法在没有许可的情况下打开电能表进行人为设置，需要打开盖板时，转动转锁，连杆带动锁杆向下移动，锁杆从孔洞中离开，则可顺利打开盖板。如图5所示，图5为锁杆伸入孔洞中的状态。
本实施例所述的电能表需安装在枯燥透风的处所，且壳体应牢固在耐火不易振动的墙上，电能表距离地面高度约1.8m以下。按既定线路图接线，拧紧接线螺钉。使用电能表前应实行对表操作，显示切换按键及显示、编程按键使用、手动最大需量清零、参数设置等操作，对电能表的安装操作为本领域技术人员常规操作。

Claims (9)

1.一种基于单片机的电能表校准报警系统，其特征在于，包括检测部分和报警部分，检测部分包括ATT7022A电能计量芯片和STC89C52单片机，报警部分包括串口接口、转换芯片，电能计量芯片与单片机相连，单片机通过转换芯片与串口接口相连，串口接口与上位机相连。
2.根据权利要求1所述的基于单片机的电能表校准报警系统，其特征在于，所述串口接口为RS485通信模块，转换芯片为MAX3232或MAX485转换芯片。
3.根据权利要求2所述的基于单片机的电能表校准报警系统，其特征在于，所述ATT7022A电能计量芯片的VCC引脚连STC89C52单片机的Vcc，ATT7022A电能计量芯片的GND引脚连STC89C52单片机的Gnd，ATT7022A电能计量芯片的CS、DIN、DOUT、SCLK引脚分别连STC89C52单片机的P0.4、P1.0、P1.1、P1.2端口，MAX3232转换芯片接口1、接口4分别连接STC89C52单片机的P3.0、P3.1端口。
4.一种利用权利要求1‐3任意一项权利要求所述基于单片机的电能表校准报警系统的校准报警方法，包括步骤如下：
(1)电能表校准报警系统初始化；
(2)设置ATT7022A电能计量芯片的初始化设置参数，上位机对单片机进行编程设置，将ATT7022A电能计量芯片的初始化设置参数写入单片机的编程程序中；
(3)ATT7022A电能计量芯片读取工作后实际参数；
(4)ATT7022A电能计量芯片将工作后实际参数输出至单片机；
(5)单片机比较工作后实际参数和初始化设置参数，二者相同，返回步骤(3)，二者不同，单片机将报警命令通过串口接口发送至上位机。
5.根据权利要求4所述的校准报警方法，其特征在于，所述校准报警方法还包括步骤(6)，上位机对单片机发出复位指令，单片机对ATT7022A电能计量芯片复位。
6.根据权利要求4所述的校准报警方法，其特征在于，所述步骤(2)中，初始化设置参数包括高频输出参数HFConst。
7.根据权利要求4所述的校准报警方法，其特征在于，所述步骤(3)中，相邻两次读取时间间隔为1小时。
8.一种应用有权利要求1‐3任意一项权利要求所述基于单片机的电能表校准报警系统的电能表，其特征在于，包括壳体和设于壳体内的ATT7022A电能计量芯片、转换芯片和STC89C52单片机以及位于壳体壁上的串口接口、显示屏，壳体表面设有盖板，盖板一端通过合页与壳体连接，盖板另一端与壳体活动连接。
9.根据权利要求8所述的电能表，其特征在于，所述盖板另一端内侧设有转锁，转锁一端设有连杆，连杆一端活动连接有锁杆，壳体设有孔洞，锁杆与孔洞匹配设置。
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