CN206788244U - 一种单相智能电表 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种单相智能电表，属于电测量技术领域，包括微控制器U1，微控制器U1的输入端连接有主路掉电检测电路，主路掉电检测电路设有两个输入端，分别连接有第二分压电路和电池B2，微控制器U1的端脚经LED背光电路分别连接电阻R46、R47的一端，电阻R47的另一端连接有第一分压电路，电阻R46的另一端连接有电池B1。通过第二分压电路给主路掉电检测电路供电时，则微控制器U1导通电阻R47，当第二分压电路处于不供电的状态，由电池B2给主路掉电检测电路供电时，则微控制器U1切换到电阻R46的回路。经过以上方式处理后，降低了电池供电模式下的电流，延长了电池的供电时间，进而使得微控制器U1可以更加稳定的工作，最终提高了智能电表运行的稳定性。

Description

一种单相智能电表

技术领域

本实用新型属于电测量技术领域，特别涉及一种单相智能电表。

背景技术

目前，智能电表在生厂生活中起到了很重要的作用，但是智能电表在查电的时候，智能台体显示误差的波动性比较大，进而说明智能电表运行不够稳定。

发明内容

为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型提供了一种通过降低功耗，从而提高了运行的稳定性的单相智能电表。

为了达到上述技术目的，本实用新型提供了一种单相智能电表，包括微控制器U1，所述微控制器U1的一个输入端连接有主路掉电检测电路，所述主路掉电检测电路设有两个输入端，所述两个输入端分别连接有第二分压电路和电池B2，所述微控制器U1的端脚经LED背光电路分别连接电阻R46的一端、R47的一端，所述电阻R46的另一端连接有电池B1，所述电阻R47的另一端连接有第一分压电路。

可选的，所述主路掉电检测电路包括三极管Q7，在所述三极管Q7的基极与发射极之间连接有电阻R31，在电阻R31的两端并联有电阻R14和电容C49，三极管Q7的发射极接地；

电阻R14还经电阻R17连接有第二分压电路，三极管Q7的集电极还经电阻R15连接电池B2，在三极管Q7的集电极上还设有与微控制器U1连接的CHK-POW引脚。

可选的，所述LED背光电路包括至少一个LED。

可选的，所述微控制器U1的端脚连接LED的负极，所述LED的正极分别连接电阻R46的一端、电阻R47的一端，所述电阻R47的另一端连接有第一分压电路，所述电阻R46的另一端连接有电池B1。

可选的，所述微控制器U1的RST端经电阻R27接VCC，所述微控制器U1的RST端还经接地电容C5接地，所述微控制器U1的OSCO端与OSCI端之间设有晶振Y，所述晶振Y的两端分别接起振电容C10、C11的一端，起振电容C10、C11的另一端分别接地。

可选的，所述微控制器U1的VBAT端经开关JD1连接电池B3。

可选的，所述三极管Q7的类型为NPN型三极管，所述三极管Q7的型号为MMBT3904。

可选的，所述微控制器U1的型号为ATT7039。

本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：通过第二分压电路给主路掉电检测电路供电时，则微控制器U1导通电阻R47，当第二分压电路处于不供电的状态，由电池B2给主路掉电检测电路供电时，则微控制器U1切换到电阻R46的回路。经过以上方式处理后，降低了电池供电模式下的电流，延长了电池的供电时间，进而使得微控制器U1可以更加稳定的工作，最终提高了智能电表运行的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的一种单相智能电表的流程图；

图2是本实用新型提供的主电掉电检测电路的电路连接图；

图3是本实用新型提供的微控制器的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的结构和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的结构作进一步地描述。

实施例一

本实用新型提供了一种单相智能电表，包括微控制器U1，所述微控制器U1的一个输入端连接有主路掉电检测电路，所述主路掉电检测电路设有两个输入端，所述两个输入端分别连接有第二分压电路和电池B2，所述微控制器U1的端脚经LED背光电路分别连接电阻R46的一端、R47的一端，所述电阻R46的另一端连接有电池B1，所述电阻R47的另一端连接有第一分压电路。

在实施中，如图1所示的单相智能电表的工作原理如下：

当第二分压电路给主路掉电检测电路供电时，主路掉电检测电路输出低电平，微控制器U1通过内部芯片识别出低电平，微控制器U1根据识别出的低电平经背光电路导通电阻R47，电阻R46不导通。当第二分压电路处于不供电的状态，则由电池B2给主路掉电检测电路供电时，主路掉电检测电路输出高电平，微控制器U1通过内部芯片识别出高电平，微控制器U1根据识别出高电平切换后经背光电路导通电阻R46，电阻R47不导通。

本实施例中采用的电阻R46的阻值大于电阻R47的阻值。经过以上方式处理后，降低了电池供电模式下的电流，延长了电池的供电时间，进而使得微控制器U1可以更加稳定的工作，最终提高了智能电表运行的稳定性。

其中，电阻R46、R47的作用是限流，降低电源功耗，使得电源更稳定。

可选的，所述主路掉电检测电路包括三极管Q7，在所述三极管Q7的基极与发射极之间连接有电阻R31，在电阻R31的两端并联有电阻R14和电容C49，三极管Q7的发射极接地；

电阻R14还经电阻R17连接有第二分压电路，三极管Q7的集电极还经电阻R15连接电池B2，在三极管Q7的集电极上还设有与微控制器U1连接的CHK-POW引脚。

在实施中，如图2所示，电容C49、C47实现滤波作用，电阻R17、R14实现分压作用，电阻R15起到上拉电压的作用，三级管Q7作为开关管。

主路掉电检测电路的工作原理：DC_IN2作为第二次分压电路的连接处，由DC_IN2将220V经电阻R17分压得到5V给三极管Q7供电，三极管Q7导通，三极管Q7的集电极为低电平，即CHK_POW引脚为低电平；最后，由微控制器U1通过内部芯片识别出低电平进而判定出是第二次分压电路供电，即正常供电。

当DC_IN2处于不供电状态，三极管Q7截止，便由电池B2经上拉电阻R15给三极管Q7的集电极供电，上拉电阻R15将CHK_POW引脚拉到高电平，当微控制器U1通过内部芯片识别出高电平进而判定出是电池B2供电。

可选的，所述LED背光电路包括至少一个LED。

在本实施例中，LED背光电路包括至少一个LED(发光二极管)来作为液晶显示屏的背光源。和传统的CCFL(冷阴极管)背光源相比，LED具有低功耗、低发热量、亮度高、寿命长等特点。

可选的，所述微控制器U1的端脚连接LED的负极，所述LED的正极分别连接电阻R46的一端、电阻R47的一端，所述电阻R47的另一端连接有第一分压电路，所述电阻R46的另一端连接有电池B1。

在实施中，如图3所示，DC_IN1作为第一分压电路的连接处，LED的负极连接微控制器U1的端脚，LED的正极分别连接电阻R46的一端、电阻R47的一端，当微控制器U1的内部芯片识别出低电平，导通电阻R47的回路，当微控制器U1的内部芯片识别出高电平，切换后电阻R46的回路。

可选的，所述微控制器U1的RST端经电阻R27接VCC，所述微控制器U1的RST端还经接地电容C5接地，所述微控制器U1的OSCO端与OSCI端之间设有晶振Y，所述晶振Y的两端分别接起振电容C10、C11的一端，起振电容C10、C11的另一端分别接地。

在实施中，由连接微控制器U1的RST端的接地电容C5和连接微控制器U1的RST端的接VCC电阻R27构成复位电路。

复位电路的工作原理：通电瞬间，电容充电造成的电容短路，RST得到高电平，复位，充电完成之后可看成电容是开路。RST得到低电平，正常工作。

微控制器U1是一个由时钟控制执行的系统，微控制器U1只有在时钟的驱动下才能正常工作。微控制器U1有一个用于构成内部振荡器的反相放大器，微控制器U1的OSCO端和OSCI端分别是振荡放大器的输入、输出端。只需外部连接晶振和起振电容便可构成内部振荡电路，产生振荡时钟脉冲。如图3所示，在微控制器U1的OSCO端与OSCI端引脚上外接两个起振电容C10、C11和一个晶体Y，内部振荡器就能产生自激振荡。

可选的，所述微控制器U1的VBAT端经开关JD1连接电池B3。

在实施中，当工厂工作的时候，开关JD1处于断开状态，当工厂没有工作的时候，开关JD1处于闭合状态，为了避免工厂工作的时候消耗微控制器U1的VBAT端上电池B3的电能。测试点BAT1_1是用于对电池B3进行检测来测试电池B3的使用情况。

可选的，所述三极管Q7的类型为NPN型三极管，所述三极管Q7的型号为MMBT3904。

在实施中，三极管Q7的型号为MMBT3904，MMBT3904的功耗：350mW，集电极直流电流：200mA，晶体管类型：通用小信号，最大连续电流，Ic(Integratedcircuit，集成电路)：200mA，饱和电压，Vce sat(CE极见的饱和电压)最大为0.2V。

可选的，所述微控制器U1的型号为ATT7039。

在实施中，使用ATT7039可以极大的简化单相智能电表的硬件设计，不仅提高了系统的可靠性，还降低了生产成本。

需要注意的是，除了使用前文中提出的基于主路掉电检测电路进行供电方式进行供电方式切换外，还可以使用PWM调节的方式实现同样的效果，具体方式为：

借助4个计数器通过1ms的中断来实现的。

计数器1：高电平40ms计数器【当有40次进入中断时即可达到40ms】。

计数器2：低电平40ms计数器【当有40次进入中断时即可达到40ms】。

计数器3：高电平10ms计数器【当有10次进入中断时即可达到10ms】。

计数器4：低电平70ms计数器【当有70次进入中断时即可达到70ms】。

即可实现4个高低电平控制的时间计数器的功能。

本实用新型提供了一种单相智能电表，包括微控制器U1，微控制器U1的输入端连接有主路掉电检测电路，主路掉电检测电路设有两个输入端，分别连接有第二分压电路和电池B2，微控制器U1的端脚经LED背光电路分别连接电阻R46的一端、电阻R47的一端，电阻R47的另一端连接有第一分压电路，电阻R46的另一端连接有电池B1。通过第二分压电路给主路掉电检测电路供电时，则微控制器U1导通电阻R47，当第二分压电路处于不供电的状态，由电池B2给主路掉电检测电路供电时，则微控制器U1切换到电阻R46的回路。经过以上方式处理后，降低了电池供电模式下的电流，延长了电池的供电时间，进而使得微控制器U1可以更加稳定的工作，最终提高了智能电表运行的稳定性。

上述实施例中的各个序号仅仅为了描述，不代表各部件的组装或使用过程中的先后顺序。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种单相智能电表，包括微控制器U1，其特征在于，所述微控制器U1的一个输入端连接有主路掉电检测电路，所述主路掉电检测电路设有两个输入端，所述两个输入端分别连接有第二分压电路和电池B2，所述微控制器U1的端脚经LED背光电路分别连接电阻R46的一端、电阻R47的一端，所述电阻R46的另一端连接有电池B1，所述电阻R47的另一端连接有第一分压电路。

2.根据权利要求1所述的一种单相智能电表，其特征在于，所述主路掉电检测电路包括三极管Q7，在所述三极管Q7的基极与发射极之间连接有电阻R31，在电阻R31的两端并联有电阻R14和电容C49，三极管Q7的发射极接地；

电阻R14还经电阻R17连接有第二分压电路，三极管Q7的集电极还经电阻R15连接电池B2，在三极管Q7的集电极上还设有与微控制器U1连接的CHK-POW引脚。

3.根据权利要求1所述的一种单相智能电表，其特征在于，所述LED背光电路包括至少一个LED。

4.根据权利要求3所述的一种单相智能电表，其特征在于，所述微控制器U1的端脚连接LED的负极，所述LED的正极分别连接电阻R46的一端、电阻R47的一端，所述电阻R47的另一端连接有第一分压电路，所述电阻R46的另一端连接有电池B1。

5.根据权利要求1所述的一种单相智能电表，其特征在于，所述微控制器U1的RST端经电阻R27接VCC，所述微控制器U1的RST端还经接地电容C5接地，所述微控制器U1的OSCO端与OSCI端之间设有晶振Y，所述晶振Y的两端分别接起振电容C10、C11的一端，起振电容C10、C11的另一端分别接地。

6.根据权利要求1所述的一种单相智能电表，其特征在于，所述微控制器U1的VBAT端经开关JD1连接电池B3。

7.根据权利要求2所述的一种单相智能电表，其特征在于，所述三极管Q7的类型为NPN型三极管，所述三极管Q7的型号为MMBT3904。

8.根据权利要求1所述的一种单相智能电表，其特征在于，所述微控制器U1的型号为ATT7039。