CN203838244U - 一种基于cs5460的智能电力仪表 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于CS5460的智能电力仪表，包括电源、数据采集系统、单片机、按键模块、通讯模块和显示模块，所述电源与所述数据采集系统和所述单片机连接，并为所述数据采集系统和所述单片机提供电源，所述数据采集系统与所述单片机连接，所述单片机与所述按键模块、所述通讯模块和所述显示模块连接。本实用新型的基于CS5460的智能电力仪表，电路结构简单，具有通过液晶实现显示电力参数的功能，还具有通过RS232进行远程数据传输的功能，另外，能够显示数据的时间，并可将电力参数及时间传输到远方，能够通过与系统其他部分组成网络功能。
Description
技术领域
本实用新型涉电量测量设备及技术领域，尤其涉及一种基于CS5460的智能电力仪表。
背景技术
现有基于CS5460的智能电力仪表需要大量的人工去维护，电量的读取也需要人工来读取，已经过去的信息会消失；在远方难以知道现场信息，必须到现场进行记录。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种电路结构简单，具有电量测量和显示功能，具有RS232串口电路能远距离传输信息，还能够将数据存储下来，能够供运行管理使用的基于CS5460的智能电力仪表。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于CS5460的智能电力仪表，包括电源、数据采集系统、单片机、按键模块、通讯模块和显示模块，所述电源与所述数据采集系统和所述单片机连接，并为所述数据采集系统和所述单片机提供电源，所述数据采集系统与所述单片机连接，所述单片机与所述按键模块、所述通讯模块和所述显示模块连接。
作为对本实用新型所述技术方案的一种改进，所述数据采集系统采用电能芯片CS5460为核心。
作为对本实用新型所述技术方案的一种改进，所述电能芯片CS5460包括两个模数转换器ADC。
作为对本实用新型所述技术方案的一种改进，所述单片机采用AT89C51系列单片机。
作为对本实用新型所述技术方案的一种改进，所述电能芯片CS5460和所述单片机AT89C51之间的连线是通过串行通信接口中的4条控制线：/CS、SDI、SDO和SCLK进行连接。
作为对本实用新型所述技术方案的一种改进，所述通讯模块采用双向电平转换集成芯片，芯片型号是MAX232。
作为对本实用新型所述技术方案的一种改进，所述显示模块采用LCD显示器。
作为对本实用新型所述技术方案的一种改进，所述按键模块采用独立式键盘结构，每个按键独立占用一个I/O口的结构。
本实用新型提供的基于CS5460的智能电力仪表，电路结构简单，具有通过液晶实现显示电力参数的功能，还具有通过RS232进行远程数据传输的功能，另外，能够显示数据的时间，并可将电力参数及时间传输到远方，能够通过与系统其他部分组成网络功能。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是本实用新型基于CS5460的智能电力仪表的电路结构示意图；
图2是本实用新型基于CS5460的智能电力仪表的电能芯片CS5460与单片机AT89C51具体连接示意图；
图3是本实用新型基于CS5460的智能电力仪表的单片机AT89C51与串行通信接口电路示意图；
图4是本实用新型基于CS5460的智能电力仪表的显示模块与单片机连接电路示意图；
图5是本实用新型基于CS5460的智能电力仪表的按键模块与单片机连接电路示意图；
图6是本实用新型基于CS5460的智能电力仪表的模数转换器与单片机连接电路示意图；
现将附图中的标号说明如下：10为数据采集系统，20为单片机，30为显示模块，40为通讯模块，50为按键模块，60为电源，70为flash模块，11为三相电压，12为电压互感器，21为三相电流，22为电流互感器。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型能够检测三相电压、线电压、三相电流、相有功功率、总有功功率、相无功功率、总无功功率、三相功率、总视在功率、功率因素、频率等。现以三相电压和三相电流为例进行说明。
在本实用新型较佳实施例中，如图1所示，本实用新型具体实施例的基于CS5460的智能电力仪表，包括电源60、数据采集系统10、单片机20、按键模块50、通讯模块40和显示模块30，电源60与数据采集系统10和单片机20连接，并为数据采集系统10和单片机20提供电源，数据采集系统10与单片机20连接，20单片机与按键模块50、通讯模块40和显示模块20连接 ，70 flash芯片与单片机相连用于存储电力数据，在监测三相电压和三相电流时，三相电压11通过电压互感器12与本实用新型的基于CS5460的智能电力仪表连接，三相电流21通过电流互感器22与本实用新型的基于CS5460的智能电力仪表连接。
本实用新型基于CS5460的智能电力仪表的数据采集系统采用电能芯片CS5460为核心，可以有效改善一般装置的缺陷，并可以使用按键选择电路的各项电气参数，电量的测量有显示功能和CS5460校正功能，电路结构简单通用性强，具有键盘和LCD显示等功能，扩展了通讯接口，性价比较高。通过网络，用户可以远程监测，在合理规划网络的前提下，具有非常好实时性和可靠性。同时，本实用新型基于CS5460的智能电力仪表的单片机采用AT89C51系列单片机，外部连接了大容量的FLASH，所以可将功率、功率因数、电压和电流有效值、频率等历史数据保存在FLASH中，不断刷新，以供出现故障时查看故障过程。
图2是本实用新型基于CS5460的智能电力仪表的电能芯片CS5460与单片机AT89C51具体连接示意图，如图2所示，电能芯片CS5460和单片机AT89C51之间的连线是通过串行通信接口中的4条控制线：/CS、SDI、SDO和SCLK进行连接，对其操作是通过传输命令符来实现的，其包括寄存器读写、校准等命令符。
图3是本实用新型基于CS5460的智能电力仪表的单片机AT89C51与串行通信接口电路示意图，如图3所示，本实用新型的通讯模块40采用双向电平转换集成芯片，芯片型号是MAX232，采用这个方法后只需单一+5V电源供电，可靠性高，无需增加程序设计的复杂性。
图4是本实用新型基于CS5460的智能电力仪表的显示模块与单片机连接电路示意图，如图4所示，本实用新型显示模块30采用LCD显示器，其硬件连接比较方便,特别是图形点阵式液晶显示模块，其不仅可以显示数字和字符，也可以用来显示中文和图形，电路结构十分简单。
图5是本实用新型基于CS5460的智能电力仪表的按键模块与单片机连接电路示意图，如图5所示，本实用新型的按键模块50采用独立式键盘结构，每个按键独立占用一个I/O口的结构，这是最简单的键盘输入设计。当按下和释放按键时，输入到I/O端口的电平是不一样的，单片机程序根据不同端口电平的变化判断是否有按键按下及是哪一个按键被按下，并执行相应的程序段。
图6是本实用新型基于CS5460的智能电力仪表的模数转换器与单片机连接电路示意图，如图6所示，本实用新型的电能芯片CS5460包括两个模数转换器ADC，它可以精确测量和计算有功电能、瞬时功率、IRMS和VRMS。CS5460可以使用低成本的分流器或互感器测量电流，使用分压电阻或电压互感器测量电压。CS5460具有与微控制器通讯的双向串口，芯片的脉冲输出频率与有功能量成正比。CS5460具有系统校准功能。
本实用新型的基于CS5460的智能电力仪表，电路结构简单，具有通过液晶实现显示电力参数的功能，还具有通过RS232进行远程数据传输的功能，另外，能够显示数据的时间，并可将电力参数及时间传输到远方，能够通过与系统其他部分组成网络功能。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种基于CS5460的智能电力仪表，其特征在于，包括电源、数据采集系统、单片机、按键模块、通讯模块和显示模块，所述电源与所述数据采集系统和所述单片机连接，并为所述数据采集系统和所述单片机提供电源，所述数据采集系统与所述单片机连接，所述单片机与所述按键模块、所述通讯模块和所述显示模块连接。
2.根据权利要求1所述的基于CS5460的智能电力仪表，其特征在于，所述数据采集系统采用电能芯片CS5460为核心。
3.根据权利要求2所述的基于CS5460的智能电力仪表，其特征在于，所述电能芯片CS5460包括两个模数转换器ADC。
4.根据权利要求2所述的基于CS5460的智能电力仪表，其特征在于，所述单片机采用AT89C51系列单片机。
5.根据权利要求4所述的基于CS5460的智能电力仪表，其特征在于，所述电能芯片CS5460和所述单片机AT89C51之间的连线是通过串行口中的4条控制线：/CS、SDI、SDO和SCLK进行连接。
6.根据权利要求1所述的基于CS5460的智能电力仪表，其特征在于，所述通讯模块采用双向电平转换集成芯片，芯片型号是MAX232。
7.根据权利要求1所述的基于CS5460的智能电力仪表，其特征在于，所述显示模块采用LCD显示器。
8.根据权利要求1所述的基于CS5460的智能电力仪表，其特征在于，所述按键模块采用独立式键盘结构，每个按键独立占用一个I/O口的结构。
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