CN203350309U

CN203350309U - 带电能指示插排

Info

Publication number: CN203350309U
Application number: CN 201320477544
Authority: CN
Inventors: 刘志军; 浦晓威; 刘彦昌; 齐博; 白晟
Original assignee: Northeast Petroleum University
Current assignee: Northeast Petroleum University
Priority date: 2013-08-06
Filing date: 2013-08-06
Publication date: 2013-12-18
Anticipated expiration: 2023-08-06

Abstract

一种带电能指示插排。主要目的在于提供一种可显示并存储用户用电量数据的插排。其特征在于：插排绝缘外壳内还具有一个电源模块、单片机、ADE7755电能计量芯片、LED显示电路以及掉电存储器，ADE7755电能计量芯片输出的高频脉冲输入至单片机的采集信号输入端；掉电存储器采用C124C02型芯片，该存储器与单片机采用双向数据流方式连接；插排绝缘外壳上还固定有LED显示屏防护罩，LED显示屏防护罩的上表面为透明的有机玻璃板，LED显示屏防护罩的下端通过防盗锁固定连接在插排绝缘外壳上；LED显示屏防护罩在壳体上的固定位置与壳体内LED显示电路中的8位7段数码管的固定位置相对应。本种插排用于合租房中能解决用电电费均摊的实际问题。

Description

带电能指示插排

技术领域

本实用新型涉及一种应用于居民生活领域中的家用电器。

背景技术

在北京、上海等许多大城市，因为房价居高不下，出现了好多打工者共同租住一处住房的现象。在这种情况下，最难解决的就是电费均摊的问题。由于电能表价格较高，不可能给每名租户配一块电能表，因此大多采用平均分摊电费的模式，导致同租者之间的矛盾也由此产生，给广大租房者带来了不方便，还增加了电能浪费。因此，客观上需要一种针对该种问题的解决用具。

发明内容

为了解决背景技术中所提到的技术问题，本实用新型提供一种带电能指示插排，该种插排可显示并存储用户用电量数据，且生产成本低廉，用于合租房中能有效解决目前存在的均摊用电电费的实际问题。

本实用新型的技术方案是：该种带电能指示插排，包括一个带有插孔、电缆线内部电源接线板和插头的插排绝缘外壳。其独特之处在于：所述插排绝缘外壳内还具有一个电源模块、单片机、ADE7755电能计量芯片、LED显示电路以及掉电存储器；其中，所述电源模块为电容降压式整流电源，该电源模块并联于所述内部电源接线板的电流回路中，此电源模块为所述单片机、ADE7755电能计量芯片、以及掉电存储器提供工作电源；所述单片机采用MCS8051芯片，此单片机以动态扫描方式驱动所述LED显示电路中的8位7段数码管；所述ADE7755电能计量芯片输出的高频脉冲输入至所述单片机的采集信号输入端；所述掉电存储器采用C124C02型芯片，该存储器与所述单片机采用双向数据流方式连接。

所述插排绝缘外壳上还固定有一个LED显示屏防护罩，所述LED显示屏防护罩的上表面为透明的有机玻璃板，所述LED显示屏防护罩的下端通过防盗锁固定连接在插排绝缘外壳上；所述LED显示屏防护罩在壳体上的固定位置与壳体内LED显示电路中的8位7段数码管的固定位置相对应。

另外，在所述插排绝缘外壳上还固定有一个USB插口，此USB插口通过USB接口电路与所述单片机相连接。

本实用新型具有如下有益效果：本种插排基于ADE7755计量芯片，采用单片机计数和C124C02型芯片储存，具有掉电储存的功能，用电器使用多少电能一目了然，而且制造成本非常低，能够实现在多人合租的房屋内，每人配备一块。这样，就可以根据每人实际用电情况收取电费，能解决用电电费均摊的实际问题。

附图说明：

图1是本实用新型的外观结构示意图。

图2是本实用新型的电气原理框图。

图3是具体实施时本实用新型所述计量芯片的电气原理图。

图4是具体实施时本实用新型所述单片机及LED显示电路的电气原理图。

图5是具体实施时本实用新型所述C124C02型芯片的电气原理图。

图6是具体实施时本实用新型所述电源模块的电气原理图。

图中1-插排绝缘外壳，2-插孔，3-LED显示屏防护罩，4-有机玻璃板，5-插头，6-电缆线，7-USB插口，8-防盗锁。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

由图1所示，该种带电能指示插排，包括一个带有插孔2、电缆线6、内部电源接线板和插头5的插排绝缘外壳1，其独特之处在于：如图2所示，所述插排绝缘外壳1内还具有一个电源模块、单片机、ADE7755电能计量芯片、LED显示电路以及掉电存储器。其中，所述电源模块为电容降压式整流电源，该电源模块并联于所述内部电源接线板的电流回路中，此电源模块为所述单片机、ADE7755电能计量芯片、以及掉电存储器提供工作电源；所述单片机采用MCS8051芯片，此单片机以动态扫描方式驱动所述LED显示电路中的8位7段数码管；所述ADE7755电能计量芯片输出的高频脉冲输入至所述单片机的采集信号输入端；所述掉电存储器采用C124C02型芯片，该存储器与所述单片机采用双向数据流方式连接。

其中，所述插排绝缘外壳1上还固定有一个LED显示屏防护罩3，所述LED显示屏防护罩3的上表面为透明的有机玻璃板4，所述LED显示屏防护罩3的下端通过防盗锁8固定连接在插排绝缘外壳1上；所述LED显示屏防护罩3在壳体上的固定位置与壳体内LED显示电路中的8位7段数码管的固定位置相对应。

图3至图6分别是具体实施时本实用新型所述计量芯片、单片机及LED显示电路、C124C02型芯片以及电源模块等的电气原理图。在图3中端子J1接电流的正向输入端，端子J5接电流的负向输入端，端子J3接相线，端子J4接零线，端子J6接外部计数器，图3中的P3～P2端口接图4中的单片机的对应端子。图4中的具有相同标号的端子表示连接为一点。

图6中采用的电容降压式电源是一种非隔离电源，在应用上要特别注意隔离，防止触电。这是一种常见的小电流电源电路﹐由于其具有体积小﹑成本低﹑电流相对恒定等优点﹐常应用于LED的驱动电路中。

此外，为可以将用电数据从插排中导出，在所述插排绝缘外壳1上还固定有一个USB插口7，此USB插口7通过USB接口电路与所述单片机相连接。

使用时，由单片机、ADE7755电能计量芯片和电源模块以及外围电路实现数据采样及功率的计算功能。外围电路通过电源模块将输入的电压和电流信号转换为ADE7755电能计量芯片可以接受的信号，ADE7755电能计量芯片则完成信号的采集及功率计算，并将结果以高频脉冲的形式从CF端输入单片机中。

之后，单片机采用LED数码管显示避免了液晶易碎的缺点，数码管显示电路将所采集的电能数据经处理后在数码管上显示出来，并将数据存储在存储器中，以防止停电时数据丢失。

ADE7755电能计量芯片完成功率计算的原理如下：

有功功率是从瞬时功率推导计算得来的。瞬时功率是用电流和电压信号直接相乘得到的。ADE7755的低频输出是通过有功功率信息的累加产生，因此输出频率正比于平均有功功率。平均功率=平均频率=脉冲个数/积分时间，而电能=平均功率*积分时间=（脉冲个数/积分时间）*积分时间=脉冲个数。

Claims

1.一种带电能指示插排，包括一个带有插孔（2）、电缆线（6）、内部电源接线板和插头（5）的插排绝缘外壳（1），其特征在于：所述插排绝缘外壳（1）内还具有一个电源模块、单片机、ADE7755电能计量芯片、LED显示电路以及掉电存储器；其中，所述电源模块为电容降压式整流电源，该电源模块并联于所述内部电源接线板的电流回路中，此电源模块为所述单片机、ADE7755电能计量芯片、以及掉电存储器提供工作电源；所述单片机采用MCS8051芯片，此单片机以动态扫描方式驱动所述LED显示电路中的8位7段数码管；所述ADE7755电能计量芯片输出的高频脉冲输入至所述单片机的采集信号输入端；所述掉电存储器采用C124C02型芯片，该存储器与所述单片机采用双向数据流方式连接；

所述插排绝缘外壳（1）上还固定有一个LED显示屏防护罩（3），所述LED显示屏防护罩（3）的上表面为透明的有机玻璃板（4），所述LED显示屏防护罩（3）的下端通过防盗锁（8）固定连接在插排绝缘外壳（1）上；所述LED显示屏防护罩（3）在壳体上的固定位置与壳体内LED显示电路中的8位7段数码管的固定位置相对应。

2.根据权利要求1所述的带电能指示插排，其特征在于：所述插排绝缘外壳（1）上还固定有一个USB插口（7），此USB插口（7）通过USB接口电路与所述单片机相连接。