CN203101508U - 一种单相远程费控电能表 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种单相远程费控电能表，包括内置LCD驱动模块、时钟模块和计量模块的微处理单元及和微处理单元相连的液晶显示屏、按键单元、ESAM嵌入式安全存取控制单元、报警及背光和开闸指示单元、继电器控制电路、载波通讯单元、测温单元、EEPROM存储单元以及为单相远程费控电能表提供工作电压的电源单元，液晶显示屏和微处理单元的内置LCD驱动模块相连，电网的电压、电流信号经AD前端处理单元和微处理单元的计量模块相连。本实用新型所用电路元器件少、电路简单，成本较低，提高可靠性，抄表通讯方式多样，可灵活选择，使用方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电能表，尤其涉及一种单相远程费控电能表。
背景技术
目前的电能表，主控MCU芯片通常不带有LCD驱动模块（液晶屏驱动电睡）和内部RTC模块（实时时钟电路），因此需要外加LCD驱动芯片来驱动液晶显示屏，需要外加RTC芯片来产生秒信号，还需要专用的计量芯片和电网相连，采集电网的电压、电流信号并进行计量，再送主控MCU芯片处理，因此存在MCU芯片的外围连接器件多、电路复杂、成本高及可靠性差等问题。
发明内容
本实用新型主要解决原有电能表电路元器件多、电路复杂、成本较高及可靠性较差的技术问题；提供一种单相远程费控电能表，其电路元器件少、电路简单，也降低成本，提高可靠性。
本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本实用新型包括内置LCD驱动模块、时钟模块和计量模块的微处理单元及和微处理单元相连的液晶显示屏、按键单元、ESAM嵌入式安全存取控制单元、报警及背光和开闸指示单元、继电器控制电路、载波通讯单元、测温单元、EEPROM存储单元以及为单相远程费控电能表提供工作电压的电源单元，液晶显示屏和微处理单元的内置LCD驱动模块相连，电网的电压、电流信号经AD前端处理单元和微处理单元的计量模块相连。微处理单元内置的时钟模块输出秒脉冲信号。电网的电压、电流信号通过AD前端处理单元接到微处理单元的模数转换模块接口，将模拟信号转换成数字信号，并通过内部程序的计算实现电能计量及电参数测量，并输送给微处理单元，微处理单元进行分析和计算，将所得数据送液晶显示屏显示，同时由内置计量模块将电能计量脉冲通过I/O口输出。继电器控制电路和用户供电进线相连，按键单元进行工作状态设定，液晶显示屏显示工作状态及所计电量和计费信息等。ESAM嵌入式安全存取控制单元是一个将一张具有操作系统的CPU卡封装在一个模块中的安全存取单元，通过它完成电能表的数据的加密解密、双向身份认证、访问权限控制、通信线路保护、临时密钥导出、数据文件存储等多种功能，是电能表收费系统应用的中心部件。通过测温单元实现晶振的温度补偿。载波通讯单元和远端的电能采集器或管理主机进行远程通讯，实现远程抄表。微处理单元可以发出信号控制继电器控制电路，控制连接在用户供电进线上的继电器的通断，从而可以控制用户的通断电，如费用不够，会自动切断用户供电等。本技术方案无需LCD驱动电路、时钟电路及计量电路，所用电路元器件少，大大简化电路连接，既降低成本，又提高可靠性。
作为优选，所述的单相远程费控电能表包括RS485通讯单元，所述的微处理单元经光耦隔离电路和RS485通讯单元相连。还能通过RS485通讯单元和远端的电能采集器或管理主机进行远程通讯，实现远程抄表，通讯方式多样，使用方便。
作为优选，所述的单相远程费控电能表包括红外通讯单元，红外通讯单元和所述的微处理单元相连。红外通讯单元和手持抄表机进行通讯，可实现上门手持抄表。使本技术方案既能远程抄表又能本地抄表，抄表方式多样，使用灵活。
作为优选，所述的单相远程费控电能表包括备用电池，所述的电源单元既和市电相连又和备用电池相连。电源单元从电网直接取电，在电网掉电时能自动切换，由备用电池给电源单元供电，以维持电能表的不简断工作，实现正常计量。
作为优选，所述的单相远程费控电能表包括电源电压检测单元，所述的电源单元、备用电池分别和电源电压检测单元的输入端相连，电源电压检测单元的输出端和所述的微处理单元相连。当电源电压检测单元检测到电源单元送过来的电压或备用电池电压不足以供给电能表正常工作时，其输出的信号给微处理单元，由微处理单元启动报警设备进行本地报警或远程报警，便于相关人员及时作出处理，以确保电能表的正常工作。
作为优选，所述的微处理单元采用MSP430F6736单片机。采用MSP430F6736单片机，能省去外接LCD驱动芯片、RTC实时时钟芯片及计量芯片，简化电路，成本低，可靠性高。
本实用新型的有益效果是：电路元器件少、电路简单，成本较低，提高可靠性，既能远程抄表又能本地抄表，抄表通讯方式多样，可灵活选择，使用方便。
附图说明
图1是本实用新型的一种电路原理连接结构框图。
图中1.微处理单元，2.液晶显示屏，3.按键单元，4.ESAM嵌入式安全存取控制单元，5.报警及背光和开闸指示单元，6.继电器控制电路，7.载波通讯单元，8.测温单元，9.EEPROM存储单元，10.电源单元，11.AD前端处理单元， 12.RS485通讯单元，13.光耦隔离电路，14.红外通讯单元，15.备用电池，16.市电，17.电源电压检测单元。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本实施例的一种单相远程费控电能表，如图1所示，包括内置LCD驱动模块、时钟模块和计量模块的微处理单元1及和微处理单元1相连的液晶显示屏2、按键单元3、ESAM嵌入式安全存取控制单元4、报警及背光和开闸指示单元5、继电器控制电路6、载波通讯单元7、测温单元8、EEPROM存储单元9、RS485通讯单元12、红外通讯单元14、电源电压检测单元17以及为单相远程费控电能表提供工作电压的电源单元10和备用电池15，液晶显示屏2和微处理单元1的内置LCD驱动模块相连，电网的电压、电流信号经AD前端处理单元11和微处理单元1的计量模块中的模数转换模块接口相连，微处理单元内置的计量模块输出电能计量脉冲信号，微处理单元内置的时钟模块输出秒脉冲信号，微处理单元1经光耦隔离电路13和RS485通讯单元12相连。电源单元10既和市电16相连又和备用电池15相连，电源电压检测单元17的输入端分别和电源单元10、备用电池15相连，电源电压检测单元17的输出端和微处理单元1相连。本实施例中，微处理单元1采用MSP430F6736单片机。
MSP430F6736单片机内部集成了3路独立的二阶Σ-Δ架构的24位ADC，可同时采样一路电压和两路电流，从而计算出功率、有效值、功率因数和频率等电参数，省去了专用的电能计量芯片；MSP430F6736单片机内部还集成了RTC时钟模块，无需外部的时钟芯片，同时可实现对晶振的温度补偿，满足国网对电能表的计时功能要求。此外，MSP430F6736单片机内部集成了LCD驱动模块，无需外加LCD驱动芯片，简化电路，使电路连接更便捷。继电器控制电路和用户供电进线相连，按键单元进行工作状态设定，液晶显示屏显示工作状态及所计电量和计费信息等。电网的电压、电流信号通过AD前端处理单元接到微处理单元的模数转换模块接口，将模拟信号转换成数字信号，并通过内部程序的计算实现电能计量及电参数测量，并输送给微处理单元，微处理单元进行分析和计算，将所得数据送液晶显示屏显示。红外通讯单元和手持抄表机进行通讯，实现上门手持抄表。可以根据需要选择使用RS485通讯单元和载波通讯单元中的一种与远端的电能采集器或管理主机进行远程通讯，实现远程抄表，使用更加方便和灵活。电源电压检测单元检测电源单元送过来的电压或备用电池电压，当测到的电压不足以供给电能表正常工作时，其输出信号给微处理单元，由微处理单元启动报警设备进行本地报警或远程报警，便于相关人员及时作出处理，以确保电能表的正常工作。正常情况下，电源单元从电网直接取电，在电网掉电时能进行自动切换，由备用电池给电源单元供电，以维持电能表的不简断工作，实现正常计量，同时确保电网掉电时微处理单元及EEPROM存储单元中的数据得以保存。本实用新型简化电路，降低成本，提高可靠性。
Claims (6)
1.一种单相远程费控电能表，其特征在于包括内置LCD驱动模块、时钟模块和计量模块的微处理单元（1）及和微处理单元（1）相连的液晶显示屏（2）、按键单元（3）、ESAM嵌入式安全存取控制单元（4）、报警及背光和开闸指示单元（5）、继电器控制电路（6）、载波通讯单元（7）、测温单元（8）、EEPROM存储单元（9）以及为单相远程费控电能表提供工作电压的电源单元（10），液晶显示屏（2）和微处理单元（1）的内置LCD驱动模块相连，电网的电压、电流信号经AD前端处理单元（11）和微处理单元（1）的计量模块相连。
2.根据权利要求1所述的一种单相远程费控电能表，其特征在于包括RS485通讯单元（12），所述的微处理单元（1）经光耦隔离电路（13）和RS485通讯单元（12）相连。
3.根据权利要求1所述的一种单相远程费控电能表，其特征在于包括红外通讯单元（14），红外通讯单元（14）和所述的微处理单元（1）相连。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种单相远程费控电能表，其特征在于包括备用电池（15），所述的电源单元（10）既和市电（16）相连又和备用电池（15）相连。
5.根据权利要求4所述的一种单相远程费控电能表，其特征在于包括电源电压检测单元（17），所述的电源单元（10）、备用电池（15）分别和电源电压检测单元（17）的输入端相连，电源电压检测单元（17）的输出端和所述的微处理单元（1）相连。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种单相远程费控电能表，其特征在于所述的微处理单元（1）采用MSP430F6736单片机。
Priority Applications (1)
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| CN 201320080800 CN203101508U (zh) | 2013-02-22 | 2013-02-22 | 一种单相远程费控电能表 |
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| CN 201320080800 CN203101508U (zh) | 2013-02-22 | 2013-02-22 | 一种单相远程费控电能表 |
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2013
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
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