一种具有电能计量功能的广告机的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有电能计量功能的广告机，包括液晶显示屏和控制电路板，控制电路板进一步包括电源模块、电能计量模块、控制芯片、存储模块、通讯模块以及液晶驱动模块，其中，电源模块与交流输入相连接用于为控制电路板供电；存储模块用于存储所播放的广告文件；液晶驱动模块用于驱动液晶显示屏；电能计量模块用于计量广告机的耗电量信息并将该耗电量信息发送给控制芯片；控制芯片与电能计量模块、存储模块、通讯模块和液晶驱动模块相连接。采用本实用新型的具有电能计量功能的广告机，测量精度高，能够监测广告机的耗电量并自动发送给远程设备，从而大大简化了广告机的线路布置同时大大降低了运营成本。
【专利说明】
一种具有电能计量功能的广告机
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种广告机控制技术领域，尤其涉及一种具有电能计量功能的广告机。
【背景技术】
[0002]目前，广告已经遍及日常生活的方方面面。现在各个小区及大楼内的有一定人流量的位置都布置着广告机，比如在小区的门口、道路上、各个单元楼的门口以及各个楼层的电梯口等区域广告机都随处可见。由于在很多场合中，广告机由第三方运行，因此需要单独结算电能，导致经常需要投放广告机时，还需要同时安装一个电表，增加了工程布线的难度并使整体美观度有所下降；同时传统电表还需要人工抄表，导致广告机运营成本进一步提尚O
[0003]故，针对目前现有技术中存在的上述缺陷，实有必要进行研究，以提供一种方案，解决现有技术中存在的缺陷。
【实用新型内容】
[0004]为了克服现有技术存在的缺陷，确有必要提供一种具有电能计量功能的广告机，能够监测广告机的耗电量并自动发送给远程设备，从而大大简化了广告机的线路布置同时大大降低了运营成本。
[0005]为了解决现有技术的问题，本实用新型的技术方案为:
[0006]—种具有电能计量功能的广告机，其特征在于，包括液晶显示屏和控制电路板，所述控制电路板包括电源模块、电能计量模块、控制芯片、存储模块、通讯模块以及液晶驱动模块，其中，
[0007]所述电源模块与交流输入相连接用于为所述控制电路板供电；
[0008]所述存储模块用于存储所播放的广告文件；
[0009]所述液晶驱动模块用于驱动液晶显示屏；
[0010]所述电能计量模块用于计量广告机的耗电量信息并将该耗电量信息发送给所述控制芯片；
[0011]所述控制芯片与所述电能计量模块、存储模块、通讯模块和液晶驱动模块相连接，用于接收所述电能计量模块发送的耗电量信息并通过所述通讯模块发送至远程设备，以及读取所述存储模块中的广告文件并控制所述液晶驱动模块使所述液晶显示屏播放广告。
[0012]优选地，所述电能计量模块至少包括电压采集模块、电流采集模块和电能芯片，其中，
[0013]所述电压采集模块与交流输入相连接，用于采集电压信号；
[0014]所述电流采集模块与交流输入相连接，用于采集电流信号；
[0015]所述电能芯片与所述电压采集模块和所述电流采集模块相连接，用于根据所述电压采集模块和所述电流采集模块计量电网参数。
[0016]优选地，所述控制芯片为嵌入式芯片。
[0017]优选地，所述电压采集模块采用型号为SPT204V的电压互感器。
[0018]优选地，所述电流采集模块采用型号为SCT254A的电流互感器。
[0019]优选地，所述电能芯片采用美国ADI公司的电能芯片ADE7880。
[0020]优选地，所述通讯模块为485通讯模块，采用MAX485芯片。
[0021 ]优选地，所述通讯模块为GPRS模块、3G模块或4G模块中的任一种。
[0022]与现有技术相比较，本实用新型的具有电能计量功能的广告机测量精度高，能够监测广告机的耗电量并自动发送给远程设备，从而大大简化了广告机的线路布置同时大大降低了运营成本。
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型具有电能计量功能的广告机的原理框图。
[0024]图2为本实用新型中电能计量模块的原理框图。
[0025]图3为本实用新型中电压采集模块的电路原理图。
[0026]图4为本实用新型中电流采集模块的电路原理图。
[0027]如下具体实施例将结合上述附图进一步说明本实用新型。
【具体实施方式】
[0028]以下将结合附图对本实用新型提供的作进一步说明。
[0029]参见图1，所示为本实用新型具有电能计量功能的广告机的原理框图，包括液晶显示屏和控制电路板，控制电路板包括电源模块、电能计量模块、控制芯片、存储模块、通讯模块以及液晶驱动模块，其中，电源模块与交流输入相连接用于为控制电路板供电;存储模块用于存储所播放的广告文件;液晶驱动模块用于驱动液晶显示屏；电能计量模块用于计量广告机的耗电量信息并将该耗电量信息发送给控制芯片;控制芯片与电能计量模块、存储模块、通讯模块和液晶驱动模块相连接，用于接收电能计量模块发送的耗电量信息并通过通讯模块发送至远程设备，以及读取存储模块中的广告文件并控制液晶驱动模块使液晶显示屏播放广告。
[0030]参见图2，所示为本实用新型中电能计量模块的原理框图，电能计量模块至少包括电压采集模块、电流采集模块和电能芯片，其中，电压采集模块与交流输入相连接，用于采集电压信号；电流采集模块与交流输入相连接，用于采集电流信号；
[0031]电能芯片与电压采集模块和电流采集模块相连接，用于根据电压采集模块和电流采集模块计量电网参数。
[0032]参见图3，所示为本实用新型中电压采集模块的电路原理图，包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一电容Cl和电压互感器，其中，第一电阻Rl的一端与交流输入的火线相连接，第一电阻Rl的另一端与第二电阻R2的一端相连接，第二电阻R2的另一端与电压互感器输入端的I端相连接，电压互感器输入端的2端与第六电阻R6的一端相连接，第六电阻R6的另一端与第五电阻R5的一端相连接，第五电阻R5的另一端与第四电阻R4的一端相连接，第四电阻R4的另一端与交流输入的零线相连接;电压互感器输出端的I端与第三电阻R3的一端和第一电容Cl的一端相连接，并共同与电能芯片相连接；电压互感器输出端的2端与第三电阻R3的另一端和第一电容Cl的另一端相连接，并共同与地相连接。
[0033]在一种优选实施方式中，本实用新型采用匝数比为1:1的电压互感器，具体型号为SPT204V，其作用是将高电压按照一定比例转换成供计量或者仪表使用的低电压，同时通过电压互感器将高电压和电气设备的隔离，保证工作人员的安全。该型号的电压互感器的额定输入电流为2mA，额定输出电流为2mA，非线性度小于0.1%，线性范围为O?10mA，额定输入最大负载为500 Ω，其精度小于1%，经过补偿后，相移小于5'，隔离耐压为2500V，工作温度范围-50°C?+65°C。
[0034]电压互感器的输入电流由第一电阻R1、第二电阻R2、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6的阻值决定。
[0035]由于采样电路中都存在混叠效应的缺陷，为防止信号失真必须引入抗混叠滤波器，一般采用低通滤波器进行滤波，本实用新型中，第三电阻R3和第一电容Cl构成了一个RC滤波器。为了使采样频率在1.024MHZ时获得足够大的衰减，使用了转折频率为5kHZ的RC滤波器，其中第三电阻R3的阻值为IkQ，第一电容Cl的电容值为2.2nf。
[0036]参见图4，所示为本实用新型中电流采集模块的电路原理图，包括电流互感器、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第二电容C2和第三电容C3，其中，所述电流互感器的输入端串接于电力线，所述电流互感器的输出端的2端与所述第七电阻R7的一端和所述第八电阻R8的一端相连接，所述第七电阻R7的另一端与所述第二电容C2的一端相连接，并共同与所述电能芯片相连接;所述电流互感器的输出端的I端与所述第九电阻R9的一端和所述第十电阻RlO的一端相连接，所述第八电阻R8的另一端与所述第九电阻R9的另一端、所述第二电容C2的另一端和所述第三电容C3的一端相连接，并共同与地相连接;所述第十电阻RlO的另一端与所述第三电容C3的另一端相连接，并共同与所述电能芯片相连接。
[0037]在一种优选实施方式中，本实用新型采用电流互感器的型号为SCT254A，电流互感器的作用是将较大的一次电流按照一定比例转换为较低的二次电流供测量和仪表使用。电流采样电路采用的是匝数比为1: 2000的电流互感器，额定输入电流为5A，额定输出电流为2.5mA，非线性度小于0.1 %，线性范围为O?20A，额定输入最大负载为800 Ω，经过补偿后，相移小于5'，隔离耐压大于3500V，工作温度范围-50°C?+65°C。
[0038]第七电阻R7和第二电容C2、第十电阻RlO和第三电容C3构成抗混叠滤波器，即低通滤波器，其中，第七电阻R7和第十电阻RlO的阻值为IkQ，第二电容C2和第三电容C3的电容值为2.2nf。
[0039]在一种优选实施方式中，电能芯片采用美国ADI公司的电能芯片ADE7880，该芯片是美国ADI公司生产的一款高精度、三相电能计量1C，在温度为25°C，动态范围2000:1内时，电压电流有效值误差、有功功率和基波无功功率误差均小于0.1%，基准电压为1.2V，且具有外部过驱功能。ADE7880具有I2C和SPI两个串行接口，I2C和与HSDC接口配合使用以访问瞬时电压、电流和瞬时功率等寄存器。ADE7880有三路电压通道和四路电流通道计算相电压和相电流的电压、电流有效值和瞬时值、频率、总有功功率、基波无功功率、视在功率、谐波失真率以及总有功电能、基波无功电能、视在电能等。此外ADE788提供三路逻辑输出，提供各种功率信息。
[0040]—种优选实施方式中，控制芯片为嵌入式芯片。具体的，控制芯片采用意法半导体公司的STM32FZET6。该芯片采用了 arm公司的Cortex_M3内核。STM32F103ZET6内部集成了FSMC，方便了外扩RAM，外界LCD，以及电力线载波通信模块都是挂接在FSMC上的。STM32F103ZET6内部还集成了串口、SP1、I2C等控制器。
[0041 ] 在一种优选实施方式中，通讯模块为485通讯模块，采用MAX485芯片。RS-485是工业控制中常用技术成熟的的通信方式，通常采用MODBUS通讯协议，最高传输距离为1200米。
[0042]在一种优选实施方式中，通讯模块为GPRS模块、3G模块或4G模块中的任一种，能够以无线的方式将数据发送到远程服务器。
[0043]以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
[0044]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种具有电能计量功能的广告机，其特征在于，包括液晶显示屏和控制电路板，所述控制电路板包括电源模块、电能计量模块、控制芯片、存储模块、通讯模块以及液晶驱动模块，其中， 所述电源模块与交流输入相连接用于为所述控制电路板供电;所述存储模块用于存储所播放的广告文件;所述液晶驱动模块用于驱动液晶显示屏;所述电能计量模块用于计量广告机的耗电量信息并将该耗电量信息发送给所述控制芯片;所述控制芯片与所述电能计量模块、存储模块、通讯模块和液晶驱动模块相连接，用于接收所述电能计量模块发送的耗电量信息并通过所述通讯模块发送至远程设备，以及读取所述存储模块中的广告文件并控制所述液晶驱动模块使所述液晶显示屏播放广告。2.根据权利要求1所述的具有电能计量功能的广告机，其特征在于，所述电能计量模块至少包括电压采集模块、电流采集模块和电能芯片，其中， 所述电压采集模块与交流输入相连接，用于采集电压信号；所述电流采集模块与交流输入相连接，用于采集电流信号;所述电能芯片与所述电压采集模块和所述电流采集模块相连接，用于根据所述电压采集模块和所述电流采集模块计量电网参数。3.根据权利要求1所述的具有电能计量功能的广告机，其特征在于，所述控制芯片为嵌入式芯片。4.根据权利要求2所述的具有电能计量功能的广告机，其特征在于，所述电压采集模块采用型号为SPT204V的电压互感器。5.根据权利要求2所述的具有电能计量功能的广告机，其特征在于，所述电流采集模块采用型号为SCT254A的电流互感器。6.根据权利要求2所述的具有电能计量功能的广告机，其特征在于，所述电能芯片采用美国ADI公司的电能芯片ADE7880。7.根据权利要求1所述的具有电能计量功能的广告机，其特征在于，所述通讯模块为485通讯模块，采用MAX485芯片。8.根据权利要求1所述的具有电能计量功能的广告机，其特征在于，所述通讯模块为GPRS模块、3G模块或4G模块中的任一种。
【文档编号】G09F9/35GK205541734SQ201620290110
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月8日
【发明人】方全
【申请人】嘉兴仙视电子有限公司