CN201689121U - 电能表计度器的单片机驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电能表计度器的单片机驱动电路，其特点是：它包括单片机、掉电非易失存储器、运算放大器、电阻分压电路，所述的单片机分别与掉电非易失存储器、运算放大器和分压电路电连接。单片机型号为78F9222；掉电非易失存储器型号AT24C02；运算放大器型号LM358。计量正确，可靠性高，通用性强，结构简单等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及计量技术领域，是一种电能表计度器的单片机驱动电路。
背景技术
目前在电能表的电量显示技术上主要使用计度器显示与液晶显示两种方式。计度器显示方式具有直观、简单，停电时仍能显示当前电量，当电能表部分电路损坏时也能够保持最后时刻电量等优点，因而，计度器作为电能表的计量显示部件仍被大量使用。
现有电能表计度器的单片机驱动电路是使用计量芯片驱动计度器的，以使用最多的ADE7755为例：ADE7755使用管脚F1，F2驱动步进电机，其驱动电压为4.5V，驱动电路为10mA。由于步进电机内部的磁性材料的差别而造成驱动力不足，直接使用计量芯片驱动计度器会出现计度器少转，甚至使计度器发生卡死现象，直接影响真实电能的计量和显示。
从计量的角度，使用计量芯片驱动计度器的另一缺点是会丢失掉不足计度器步数的电能，当计量芯片检测到的电能累计到一定量的时，计度器变比，如1∶100的计度器为0.01度电，再去驱动计度器使计度器的数值转动，记录用户使用的电能；当电能还没累计到这个量的时候发生电网失压或停电，由于计量芯片上的内存不具备掉电非易失特性，那么，这部分的电能就无法记录了，造成了电能量的丢失。
计量芯片直接驱动计度器的另一缺点是，计度器内部步进电机是有磁性的，如果连续两次施加同方向驱动电流，计度器是不会转动的，如计量芯片使用F1到F2方向电流驱动计度器转动后，电网发生停电或失压，当电网回复后计量芯片第一次驱动仍会用F1到F2方向的电流驱动计度器，因为计量芯片上的驱动顺序的循序是固定的，那么这次的驱动并不会使计度器转动，这样就少记录了一部分电能，如使用1∶100的计度器会损失0.01度电能。
发明内容
本实用新型的目的在于，克服现有技术不足，提供一种计量正确，可靠性高，通用性强，结构简单的电能表计度器的单片机驱动电路。
本实用新型的目的是由以下技术方案来实现的：一种电能表计度器的单片机驱动电路，其特征是：它包括单片机、掉电非易失存储器、运算放大器、电阻分压电路，所述的单片机分别与掉电非易失存储器、运算放大器和分压电路电连接。
所述的单片机型号为78F9222。
所述的掉电非易失存储器型号AT24C02。
所述的运算放大器型号LM358。
本实用新型的电能表计度器的单片机驱动电路，利用型号为78F9222单片机控制型号LM358运算放大器组成电压跟随电路驱动电表专用计度器，其驱动能力强，利用型号AT24C02掉电非易失存储器减少因电网掉电产生的电能表记录电量丢失，减少电网回复时因驱动电流相同而造成的电能表记录电量丢失，具有计量正确，可靠性高，通用性强，结构简单等优点。
附图说明
附图为电能表计度器的单片机驱动电路原理图。
具体实施方式
下面利用附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
参照图，电能表计度器的单片机驱动电路包括4个部分。第1部分：单片机型号78F9222，型号78F9222单片机1的网络CF连接电能表计量芯片的校表脉冲；型号78F9222单片机1的网络J1、J2连接运算放大器3；型号78F9222单片机1的网络SDA、SCL连接型号AT24C02掉电非易失存储器2用于读写操作；型号78F9222单片机1的网络FALL为单片机的AD转换管脚连接到由电阻R7、R18和R18组成的分压电路4，检测外部电压的跌落。
第2部分：掉电非易失存储器2的型号AT24C02，型号AT24C02掉电非易失存储器2用来存储电能数据和驱动电流反向数据，且通过其网络SDA、SCL连接型号78F9222单片机1。
第3部分：运算放大器的型号LM358，由运算放大器3组成的电压跟随电路，且通过其网络J1、J2接收由型号78F9222单片机1发出的控制信号驱动计度器步进电机P1。
第4部分：电阻分压电路由电阻R7、R18和R18组成，用于将较高电压分压为型号78F9222单片机1能够承受的电压，连接型号78F9222单片机的AD采样管脚，检测外部电压的跌落。
使用单片机1的中断管脚采集由计量芯片产生的校表脉冲，校表脉冲一般是计度器驱动脉冲的几倍到几十倍，当单片机1采集的校表脉冲数到达驱动计度器的个数时，由单片机1管脚输出一定脉宽的低电表控制运算放大器3组成的电压跟随电路驱动计度器上的步进电机P1，使计度器轮盘转动到达显示电能量的目的。使用运算放大器3驱动计度器相比计量芯片直接驱动计度器的优点是：运算放大器3的驱动能力更强，驱动电压5V，驱动电流可以达到20mA，计量芯片驱动电压为4.5V，驱动电路为10mA。这样就避免了计度器发生卡死现象。
当电网出现失压或掉电时，利用单片机1的AD采样功能提前发现外部电压降低，将还不够显示在计度器上的电能存入掉电非易失存储器2中，电网回复正常后单片机1从掉电非易失存储器2中读取这部分电能继续计量，这样就解决了电网出现失压或掉电时的电量丢失问题。
当电网出现失压或掉电时，单片机1还会将最后一次驱动计度器步进电机P1的电流方向存入掉电非易失存储器2，当电网回复时单片机1从掉电非易失存储器2中读取最后一次驱动计度器步进电机P1的电流方向，当需要驱动计度器步进电机P1时使用与读取方向相反的电流方向驱动，这样就避免了重新上电时驱动方向与掉电前驱动方向一致而产生的电量丢失问题。
Claims (4)
1.一种电能表计度器的单片机驱动电路，其特征是：它包括单片机、掉电非易失存储器、运算放大器、电阻分压电路，所述的单片机分别与掉电非易失存储器、运算放大器和分压电路电连接。
2.根据权利要求1所述的电能表计度器的单片机驱动电路，其特征是：单片机型号为78F9222。
3.根据权利要求1所述的电能表计度器的单片机驱动电路，其特征是：所述的掉电非易失存储器型号AT24C02。
4.根据权利要求1所述的电能表计度器的单片机驱动电路，其特征是：所述的运算放大器型号LM358。
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2010
- 2010-06-01 CN CN2010202163087U patent/CN201689121U/zh not_active Expired - Fee Related
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