CN204964616U - 一种多功能电表 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种多功能电表，包括单片机以及分别与其连接的电能计量模块、时钟芯片、电源模块、可拆除的SD卡存储器、显示器、按键模块、脉冲采集电路和无线通信模块，所述单片机分别与三个电能计量模块连接，其中两个电能计量模块与单片机之间连接有光耦隔离，另一个电能计量模块与单片机直接连接。本实用新型通过电表上的按键，不但可以显示出用户的瞬时用电量，而且还能显示某个时段的用电量。无线通信模块的使用，可以实现智能电表的无线通信，这样查电表的工作人员不用再挨家挨户的登门查询，而是直接接收无线信号，就可以了解到用户的用电情况，比较方便、省时，同时数据不易遭破坏，计算精度较高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电表，尤其是一种多功能电表。
背景技术
随着计算机技术和通信技术的发展，建筑智能化程度越来越高。住宅的智能化抄表系统在建筑智能化中是必不可少的。在我国，对用户的电表仍采用人工抄表的方法。这种原始的查表方法不仅造成了人力、物力的浪费，打扰居民正常生活，而且其精度差，电量数据需要人为读数不能实时传输。
发明内容
为了克服现有技术中上述问题，本实用新型提供一种多功能电表，避免了人工抄表、采用无线传输接收用电情况，使用方便，并且通信距离远、通信可靠性高、通信速率高，同时数据不易因为雷击或高压而遭受破坏，计算精度较高。
为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种多功能电表，包括单片机以及分别与其连接的电能计量模块、时钟芯片、电源模块、可拆除的SD卡存储器、显示器、按键模块、脉冲采集电路和无线通信模块，所述单片机分别与三个电能计量模块连接，其中两个电能计量模块与单片机之间连接有光耦隔离，另一个电能计量模块与单片机直接连接。
作为进一步的优选，所述单片机采用80C51处理器。
作为进一步的优选，所述电能计量模块采用CS5460A芯片。其主要功能如下：具有特殊的自动引脚模式功能，能使芯片独立工作，得电时自动初始化；具有片内看门狗定时器与内部电源监视器；可以精确测量正反两个方向的电压瞬时值、电流瞬时值、电压有效值、电流有效值以及功率和能量；提供了外部复位引脚；双向串行接口与内部寄存器阵列可以方便地与单片机相连接；外部时钟最高频率可达20MHz；具有功率方向输出指示。
作为进一步的优选，所述脉冲采集电路的输入端与脉冲电表相连，输出端与所述单片机的I/O口相连；所述脉冲采集电路包括在所述电源模块输出端和地线之间依次串联限流电阻、发光二极管和开关管而成的指示电路，所述发光二极管的负极与所述开关管的发射极相连，所述开关管的集电极接地，在所述电源模块输出端和所述开关管基极之间串联上拉电阻和另一限流电阻；所述上拉电阻和另一限流电阻之间的节点与所述脉冲电表的输出正端相连，所述脉冲电表的输出负端接地。
作为进一步的优选，所述显示器采用LCD显示芯片1602。
作为进一步的优选，所述时钟芯片采用DS1302。
作为进一步的优选，所述无线通信模块包括GSM芯片、以及与GSM芯片分别连接的射频收发单元、PCM信号接口、FM收音机单元、电源供电单元、GPIO输入输出接口和应用接口，上述单元和接口均设置在一块电路板上并封装起来，通过管脚将各器件的对外交互端引出封装模块。
作为进一步的优选，所述应用接口包括音频接口、SMI卡接口以及通用异步接收/发送装置（UART）的接口。
作为进一步的优选，所述GSM芯片和射频收发单元采用MT6260芯片，支持EDGE功能，可以大大提高数据速率至现有模块的3倍以上。
本实用新型的有益效果是：本实用新型通过电表上的按键，不但可以显示出用户的瞬时用电量，而且还能显示某个时段的用电量。无线通信模块的使用，可以实现智能电表的无线通信，这样查电表的工作人员不用再挨家挨户的登门查询，而是直接接收无线信号，就可以了解到用户的用电情况，比较方便、省时。同时采用光耦隔离后数据不易遭破坏，计算精度较高。
另外，本实用新型无线通信模块具备GPRS/EDGE的数据通信功能，EDGE下行数据峰值可达384kb/s，解决了GSM模块数据通信速率较低的问题；本模块预留了最少的接口定义，使模块小型化，并使封装和pin管脚定义非常适合量产，可以直接SMT贴片，无需手工焊接。本实用新型采用的无线通信模块集成度高，体积小，并且具有很好的电气性能和外部接口功能，能很好地满足客户的需要。
附图说明
图1为本实用新型实施例多功能电表的整体结构示意图。
图2为图1中电能计量模块与单片机直接相连的电路原理图。
图3为图1中脉冲采集电路的原理图。
图4为图1中无线通信模块的结构示意图。
附图中标记的说明如下：1-单片机、2-电能计量模块、3-时钟芯片、4-电源模块、5-SD卡、6-无线通信模块、7-脉冲采集电路、8-按键模块、9-显示器、10-光耦隔离，6.1-GSM芯片、6.2-射频收发单元、6.3-PCM信号接口、6.4-FM收音机单元、6.5-电源供电单元、6.6-GPIO输入输出接口、6.7-应用接口，7.1-脉冲电表、A-输出正端、B-输出负端。
具体实施方式
本实用新型目的的实现、功能特点及有益效果，下面将结合具体实施例以及附图做进一步的说明。
下面结合附图和具体实施例对本实用新型所述技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
如图1-2所示，本实用新型实施例多功能电表，包括单片机1以及分别与其连接的电能计量模块2、时钟芯片3、电源模块4、可拆除的SD卡存储器5、无线通信模块6、脉冲采集电路7、按键模块8和显示器9，所述单片机1分别与三个电能计量模块2连接，其中两个电能计量模块2与单片机1之间连接有光耦隔离10，另一个电能计量模块2与单片机1直接连接。
所述单片机1采用80C51处理器。所述显示器9采用LCD显示芯片1602。所述时钟芯片3采用DS1302。
所述电能计量模块2采用CS5460A芯片。其主要功能如下：具有特殊的自动引脚模式功能，能使芯片独立工作，得电时自动初始化；具有片内看门狗定时器与内部电源监视器；可以精确测量正反两个方向的电压瞬时值、电流瞬时值、电压有效值、电流有效值以及功率和能量；提供了外部复位引脚；双向串行接口与内部寄存器阵列可以方便地与单片机相连接；外部时钟最高频率可达20MHz；具有功率方向输出指示。
如图3所示，所述脉冲采集电路7的输入端与脉冲电表7.1相连，输出端与所述单片机1的I/O口相连；所述脉冲采集电路7包括在所述电源模块输出端和地线之间依次串联限流电阻、发光二极管和开关管而成的指示电路，所述发光二极管的负极与所述开关管的发射极相连，所述开关管的集电极接地，在所述电源模块输出端和所述开关管基极之间串联上拉电阻和另一限流电阻；所述上拉电阻和另一限流电阻之间的节点与所述脉冲电表的输出正端A相连，所述脉冲电表的输出负端B接地。
如图4所示，所述无线通信模块6包括GSM芯片6.1、以及与GSM芯片6.1分别连接的射频收发单元6.2、PCM信号接口6.3、FM收音机单元6.4、电源供电单元6.5、GPIO输入输出接口6.6和应用接口6.7，上述单元和接口均设置在一块电路板上并封装起来，通过管脚将各器件的对外交互端引出封装模块。
所述射频收发单元6.2包括射频的功放电路PA和开关电路SWITCH。
所述应用接口6.7包括音频接口、SMI卡接口以及通用异步接收/发送装置（UART）的接口、信号指示灯接口。
所述射频收发单元6.2设置一测试座作为天线接口，用来外接天线。
所述GSM芯片6.1和射频收发单元6.2采用MT6260芯片，支持EDGE功能，可以大大提高数据速率至现有模块的3倍以上。
所述封装模块采用30.2mm*21mm*2.4mm(长*宽*高)的尺寸结构，模块的固定方式为直接SMT贴片。
Claims (9)
1.一种多功能电表，其特征在于：包括单片机以及分别与其连接的电能计量模块、时钟芯片、电源模块、可拆除的SD卡存储器、显示器、按键模块、脉冲采集电路和无线通信模块，所述单片机分别与三个电能计量模块连接，其中两个电能计量模块与单片机之间连接有光耦隔离，另一个电能计量模块与单片机直接连接。
2.根据权利要求1所述的多功能电表，其特征在于：所述单片机采用80C51处理器。
3.根据权利要求1所述的多功能电表，其特征在于：所述电能计量模块采用CS5460A芯片。
4.根据权利要求1所述的多功能电表，其特征在于：所述脉冲采集电路的输入端与脉冲电表相连，输出端与所述单片机的I/O口相连；所述脉冲采集电路包括在所述电源模块输出端和地线之间依次串联限流电阻、发光二极管和开关管而成的指示电路，所述发光二极管的负极与所述开关管的发射极相连，所述开关管的集电极接地，在所述电源模块输出端和所述开关管基极之间串联上拉电阻和另一限流电阻；所述上拉电阻和另一限流电阻之间的节点与所述脉冲电表的输出正端相连，所述脉冲电表的输出负端接地。
5.根据权利要求1所述的多功能电表，其特征在于：所述显示器采用LCD显示芯片1602。
6.根据权利要求1所述的多功能电表，其特征在于：所述时钟芯片采用DS1302。
7.根据权利要求1所述的多功能电表，其特征在于：所述无线通信模块包括GSM芯片、以及与GSM芯片分别连接的射频收发单元、PCM信号接口、FM收音机单元、电源供电单元、GPIO输入输出接口和应用接口，上述单元和接口均设置在一块电路板上并封装起来，通过管脚将各器件的对外交互端引出封装模块。
8.根据权利要求7所述的多功能电表，其特征在于：所述应用接口包括音频接口、SMI卡接口以及通用异步接收/发送装置的接口。
9.根据权利要求7所述的多功能电表，其特征在于：所述GSM芯片和射频收发单元采用MT6260芯片。
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| CN201520642159.3U CN204964616U (zh) | 2015-08-24 | 2015-08-24 | 一种多功能电表 |
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN105067879A (zh) * | 2015-08-24 | 2015-11-18 | 湖州高鼎智能科技有限公司 | 一种多功能电表 |
| CN107748288A (zh) * | 2017-09-28 | 2018-03-02 | 国网重庆市电力公司电力科学研究院 | 基于无线通信的无线电能表 |
| CN108008340A (zh) * | 2017-09-28 | 2018-05-08 | 国网重庆市电力公司电力科学研究院 | 一种无线电能表功耗测试系统 |
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