CN202058988U - 一种智能计量插座 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能计量插座，包括受控插孔(5)及连接受控插孔(5)的MSP430单片机(1)，MSP430单片机(1)连接有电源模块(9)、按键输入模块(6)、LCD显示模块(4)、通讯接口模块(7)和存储模块(8)，MSP430单片机(1)内的电能计量模块(2)与采样电路模块(10)连接。本实用新型是一种基于MSP430单片机的智能计量插座，利用MSP430单片机已将MCU、电能计量模块、LCD驱动模块和RTC时钟模块等集成于一体，使得外围电路设计及线路连接简单和生产成本降低，还可测量电流，电压，功率等电参数，而且计量的精度较高。

Description

一种智能计量插座

技术领域

本实用新型涉及一种家电设备计量装置，特别是一种智能计量插座。

背景技术

在高科技发展的今天，形形色色的智能化家电设备已经在我们的生活扮演不可替代的角色，但其性能、功耗和可靠性等指标在一些普通场合却显得很神秘，我们享受着它带来简洁和高效的生活品质，却不知我们倒底要付出多少能源为代价来获取。因此，计量插座应用而生。

目前现有的计量插座的技术方案主要有两种：

第一种方案是单片机+计量芯片，如ADI公司的专用单相计量ADE775，这种计量插座只能计量有功功率及有功能量，而无法计量电压、电流、频率、无功能量等电参数；

另一种方案为单片机+ADC(模拟数字转换器)，这种计量插座可以测量包括电流，电压，功率等电参数，但是计量的精度不高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种智能计量插座。本实用新型不仅可测量电流，电压，功率等电参数，而且计量的精度较高。

本实用新型的技术方案：一种智能计量插座，其特征在于：包括受控插孔及连接受控插孔的MSP430单片机，MSP430单片机连接有电源模块、按键输入模块、LCD显示模块、通讯接口模块和存储模块，MSP430单片机内的电能计量模块与采样电路模块连接。

前述的智能计量插座中，所述的MSP430单片机，是MSP430FE4242单片机。

前述的智能计量插座中，所述的MSP430单片机与LCD显示模块的连接，是MSP430单片机内的LCD驱动模块与LCD显示模块的连接。

前述的智能计量插座中，所述的存储模块，是电可擦写可编程只读存储器，能保存电量数据和事件记录信息。

前述的智能计量插座中，所述的通讯接口模块，是RS485通讯接口或RS232通讯接口。

前述的智能计量插座中，所述的按键输入模块包括四个按键，四个按键分别是减按键、加按键、确定键和设置键。

与现有技术相比，本实用新型是一种基于MSP430单片机的智能计量插座，利用MSP430单片机已将MCU、电能计量模块、LCD驱动模块和RTC时钟模块等集成于一体，使得外围电路设计及线路连接简单和生产成本降低，还可测量电流，电压，功率等电参数，而且计量的精度较高。本实用新型在保证了可靠性和稳定性的同时，还大大提高了经济性，降低厂家的生产成本。本实用新型还具有实施结构简单和使用方便的特点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是实施例中的电源模块示意图；

图3是实施例中的按键输入模块示意图；

图4是本实用新型的流程图。

附图中的标记为：1-MSP430单片机，2-电能计量模块，3-LCD驱动模块，4-LCD显示模块，5-受控插孔，6-按键输入模块，7-通讯接口模块，8-存储模块，9-电源模块，10-采样电路模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。

实施例。一种智能计量插座，构成如图1所示，包括受控插孔5及连接受控插孔5的MSP430单片机1，MSP430单片机1连接有电源模块9、按键输入模块6、LCD显示模块4、通讯接口模块7和存储模块8，MSP430单片机1内的电能计量模块2(简称ESP)与采样电路模块10连接。

所述的电源模块9，构成如图2所示，可采用RC降压作为供电电源，通过D1将电压限定在12V，此电压再通过U1(SPX3819M5-L)调整到3.5V为MSP430单片机1内的MCU的周边器件供电，为防止掉电后时间信息的丢失，因此挂接了一个电池供待机状态下的供电；为了保证掉电信息第一时间通知MSP430单片机1内的MCU，所以在RC降压后的电压通过R4、R15分压后接入MCU的SVSIN端。

所述的MSP430单片机1可以是德州仪器生产的MSP430FE4242单片机，该单片机已将MCU、电能计量模块、LCD驱动模块和RTC时钟模块等集成于一体。

所述的MSP430单片机1还可连接报警装置。

所述的MSP430单片机1与LCD显示模块4的连接，是MSP430单片机1内的LCD驱动模块3与LCD显示模块4的连接。

所述的存储模块8，是电可擦写可编程只读存储器，能保存电量数据和事件记录信息。

所述的通讯接口模块7，是RS485通讯接口或RS232通讯接口，可实现智能计量插座与外部设备(如计算机)之间交换信息。通过RS485通讯接口或RS232通讯接口可以将支持某种通信介质的扩展板连入，实现对智能计量插座的参数设置、校准，读取测量信息等。

所述的按键输入模块6，构成如图3所示，包括四个按键，四个按键分别是减按键K1、加按键K2、确定键K3和设置键K4。四个按键在不同的页面下可有着不同的功能，“长按”与“短按”又对应着不同的操作，本实用新型上电后默认在参数页面下，在参数页面下如果短按减按键、加按键将只切换LCD上的显示信息，减按键为逆方向切换，加按键为顺方向切换；长按设置键将进入参数设置页，进入参数设置后LCD上等待设置的对象将会闪烁；来回短按确定键将在“允许”与“禁止”之间切换。

本实用新型的流程图如图4所示，首先系统运行时对MCU初始化，开始获取外设的供电信息，如果是电网供电，将打开ESP电能计量模块起动测量，如果是电池供电，将禁止ESP工作，降低系统功耗从而延长电池的使用寿命；之后开始初始化RAM、RTC数据，如果RAM数据不合法，将从外部EEROM中读取历史数据更新RAM区，如果EEROM中的数据依然不合法，将系统的默认数据替换RAM和EEROM中的数据；最后，开始进入系统的的主进程阶段，如果有按键按下，将处理按键指定的功能，没有则进入显示处理进程，如果相关条件允许将更新当前页下的数据项到LCD上显示；显示处理完毕，开始读取ESP电能计量模块返回的测量信息，将ESP模块返回的测量信息通过相应公式算出实现结果，并将有功功率转换成电能量累加并保存；如果远程有数据请求，还将处理远程的数据包做出相应处理。

本实用新型包括LCD显示模块、按键输入模块、ESP电能计量模块、通信接口模块和存储模块几大部分，LCD显示模块主要是将ESP测量后的数据、RTC计时和相关参数处理后在LCD上显示出来，并配合按键操作同步显示执行状态；按键输入模块主要是实现人机信息交换，如手动校时、工作模式设置和LCD显示换页等；ESP电能计量模块主要是将采集到的数据通过ESP内部处理后返回到后台进程，通过ESP返回的功率值换算成电能量实现计量功能，通过功率或电流值实时判断用电设备是否在预设范围内工作，如果超出负荷最大允许值将做出报警提示，并将ESP返回的电压、电流波形值换算成有效值等；通讯接口模块主要是实现远程操作，实现读取智能计量插座的工作状态、测量数据信息和参数设置等；还有独立的RTC时钟模块，主要是通过TA0中断间隔1秒中调用一次RTC子程序来实现时钟和日历功能。

Claims (6)

1.一种智能计量插座，其特征在于：包括受控插孔(5)及连接受控插孔(5)的MSP430单片机(1)，MSP430单片机(1)连接有电源模块(9)、按键输入模块(6)、LCD显示模块(4)、通讯接口模块(7)和存储模块(8)，MSP430单片机(1)内的电能计量模块(2)与采样电路模块(10)连接。

2.根据权利要求1所述的智能计量插座，其特征在于：所述的MSP430单片机(1)，是MSP430FE4242单片机。

3.根据权利要求1所述的智能计量插座，其特征在于：所述的MSP430单片机(1)与LCD显示模块(4)的连接，是MSP430单片机(1)内的LCD驱动模块(3)与LCD显示模块(4)的连接。

4.根据权利要求1所述的智能计量插座，其特征在于：所述的存储模块(8)，是电可擦写可编程只读存储器，能保存电量数据和事件记录信息。

5.根据权利要求1所述的智能计量插座，其特征在于：所述的通讯接口模块(7)，是RS485通讯接口或RS232通讯接口。

6.根据权利要求1-5任一权利要求所述的智能计量插座，其特征在于：所述的按键输入模块(6)包括四个按键，四个按键分别是减按键、加按键、确定键和设置键。 

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