专利名称：单相远程费控电能表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电能表，尤其涉及一种单相远程费控电能表。
背景技术：
目前的电能表中，主控MCU芯片通常不带有IXD驱动模块(液晶屏驱动电睡)和内部RTC模块(实时时钟电路)，因此需要外加IXD驱动芯片来驱动液晶显示屏，需要外加RTC芯片来产生秒信号，因此存在MCU芯片的外围连接器件多、电路复杂、成本高及可靠性差等问题。
发明内容本实用新型主要解决原有电能表电路元器件多、电路复杂、成本较高及可靠性较差的技术问题；提供一种单相远程费控电能表，其电路元器件少、电路简单，也降低成本，提
高可靠性。本实用新型另一目的是提供一种单相远程费控电能表，其可以选择多种通讯方式进行远程抄表，使用方便且灵活。本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:本实用新型包括内置LCD驱动模块的微处理单元及和微处理单元相连的液晶显示屏、按键单元、电能计量单元、ESAM嵌入式安全存取控制单元、报警及背光和开闸指示单元、继电器控制电路、红外通讯单元、远程通讯单元以及为单相远程费控电能表提供工作电压的电源单元，液晶显示屏和微处理单元的内置IXD驱动模块相连，所述的微处理单元上还连接有RTC实时时钟单元或测温单元。电能计量单元及继电器控制电路分别和用户供电进线相连。按键单元进行工作状态设定，液晶显示屏显示工作状态及所计电量和计费信息等，电能计量单元采集用电信息，并输送给微处理单元，微处理单元进行分析和计算，将所得数据送液晶显示屏显示。ESAM嵌入式安全存取控制单元是一个将一张具有操作系统的CPU卡封装在一个模块中的安全存取单元，通过它完成电能表的数据的加密解密、双向身份认证、访问权限控制、通信线路保护、临时密钥导出、数据文件存储等多种功能，是电能表收费系统应用的中心部件。红外通讯单元和手持抄表机进行通讯，实现上门手持抄表。远程通讯单元和远端的电能采集器或管理主机进行远程通讯，实现远程抄表。微处理单元可以发出信号控制继电器控制电路，控制连接在用户供电进线上的继电器的通断，从而可以控制用户的通断电，如费用不够，会自动切断用户供电等。微处理单元内部集成了 LCD驱动模块，因此无需外加LCD驱动芯片，简化电路。当使用微处理单元的内置RTC实时时钟单元时，微处理单元需要连接上测温单元，实现晶振的温度补偿及电能表的计时功能。当微处理单元外部连接RTC实时时钟单元时，不需要连接测温单元，就能实现电能表的计时功能。当然优选使用内置RTC实时时钟单元的方案更好，电路更简单，成本也较低。作为优选，所述的远程通讯单元包括RS485通讯单元和/或载波通讯单元，载波通讯单元和所述的微处理单元相连，微处理单元经光耦隔离电路和RS485通讯单元相连。RS485通讯单元和载波通讯单元，可以只留一种，也可两种并存，以方便和远端电能采集器或管理主机进行匹配，使用方便且灵活。作为优选，所述的单相远程费控电能表包括EEPROM存储单元，EEPROM存储单元和所述的微处理单元相连。微处理单元通过I/o 口模拟I2C总线直接和EEPROM存储单元相连，实现数据的存取，具有数据掉电保存功能。作为优选，所述的测温单元包括电阻R1、电阻R2和热敏电阻Rt，电阻Rl的一端和所述的微处理单元相连，电阻Rl的另一端和热敏电阻Rt的一端相连，热敏电阻Rt的另一端经电阻R2接地，热敏电阻Rt的两端又分别和所述的微处理单元相连。热敏电阻Rt的两端和微处理单元的模数转换输入端相连。作为优选，所述的微处理单元采用MB9AF005PMC单片机，所述的电能计量单元采用8209G计量芯片。采用MB9AF005PMC单片机，能省去外接IXD驱动芯片和RTC实时时钟芯片，简化电路，成本低，可靠性高。MB9AF005PMC单片机内部集成了电压检测模块，可用于上电和掉电的检测功能。8209G计量芯片通过SPI接口与MB9AF005PMC单片机连接，电能脉冲由8209G计量芯片直接产生输出。采用8209G计量芯片，不仅能实现电能的计算，还能实时测试电网中的电气指标，如实时电压、电流、频率和功率因数等。本实用新型的有益效果是:电路元器件少、电路简单，成本较低，提高可靠性，既能本地抄表又能远程抄表，抄表通讯方式多样，可灵活选择，使用方便。
图1是本实用新型实施例1的一种电路原理连接结构框图。图2是本实用新型实施例2的一种电路原理连接结构框图。图3是本实用新型实施例3的一种电路原理连接结构框图。图中1.微处理单元,2.液晶显示屏,3.按键单元,4.电能计量单元,5.ESAM嵌入式安全存取控制单元，6.报警及背光和开闸指示单元，7.继电器控制电路，8.红外通讯单元，9.电源单元，10.RTC实时时钟单元，11.测温单元，12.RS485通讯单元，13.载波通讯单元，14.光耦隔离电路，15.EEPROM存储单元。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。实施例1:本实施例的单相远程费控电能表，如图1所示，包括内置IXD驱动模块的微处理单元1、液晶显示屏2、按键单元3、电能计量单元4、ESAM嵌入式安全存取控制单元5、报警及背光和开闸指示单元6、继电器控制电路7、红外通讯单元8、远程通讯单元、测温单元1UEEPR0M存储单元15以及为单相远程费控电能表提供工作电压的电源单元9，按键单元3、电能计量单元4、ESAM嵌入式安全存取控制单元5、报警及背光和开闸指示单元6、继电器控制电路7、红外通讯单元8及EEPROM存储单元15分别和微处理单元I相连，液晶显示屏2和微处理单元I的内置IXD驱动模块相连，本实施例中，远程通讯单元采用RS485通讯单元12，微处理单元I经光耦隔离电路14和RS485通讯单元12相连。测温单元11包括电阻R1、电阻R2和热敏电阻Rt，电阻Rl的一端和微处理单元I相连，电阻Rl的另一端和热敏电阻Rt的一端相连，热敏电阻Rt的另一端经电阻R2接地，热敏电阻Rt的两端又分别和微处理单元I相连。按键单元包括显示键、编程键和开盖检测键。微处理单元通过I/O 口直接与它们连接。显示键用于各个显示页面的切换；编程键主要是用于配合DL/T645-2007通信规约的编程允许，在执行写操作时，需要使能编程键；开盖检测键检测电能表表盖的打开和闭合，当表盖打开时，触点开关弹起，微处理单元能检测到表盖已被打开，则作出相应处理，而表盖闭合上后，微处理单元能检测到表盖已闭合。本实施例中，微处理单元I采用MB9AF005PMC单片机，电能计量单元4采用8209G计量芯片。电能计量单元及继电器控制电路分别和用户供电进线相连。按键单元进行工作状态设定，液晶显示屏显示工作状态及所计电量和计费信息等，电能计量单元采集用电信息，并输送给微处理单元，微处理单元进行分析和计算，将所得数据送液晶显示屏显示。红外通讯单元和手持抄表机进行通讯，实现上门手持抄表。RS485通讯单元和远端的电能采集器或管理主机进行远程通讯，实现远程抄表。本实施例中,微处理单元内部集成了 LCD驱动模块和RTC实时时钟模块，因此无需外加LCD驱动芯片和RTC实时时钟芯片，简化电路，降低成本，提高可靠性。实施例2:本实施例的单相远程费控电能表，如图2所示，远程通讯单元采用RS485通讯单元12和载波通讯单元13，微处理单元I经光耦隔离电路14和RS485通讯单元12相连，载波通讯单元13和微处理单元I相连。其余结构同实施例1。可以根据需要选择使用RS485通讯单元和载波通讯单元中的一种与远端的电能采集器或管理主机进行远程通讯，实现远程抄表，使用更加方便和灵活。实施例3:本实施例的单相远程费控电能表，如图3所示，包括内置IXD驱动模块的微处理单元1、液晶显示屏2、按键单元3、电能计量单元4、ESAM嵌入式安全存取控制单元5、报警及背光和开闸指示单元6、继电器控制电路7、红外通讯单元8、远程通讯单元、RTC实时时钟单元10、EEPROM存储单元15以及为单相远程费控电能表提供工作电压的电源单元9，按键单元3、电能计量单元4、ESAM嵌入式安全存取控制单元5、报警及背光和开闸指示单元6、继电器控制电路7、红外通讯单元8、RTC实时时钟单元10及EEPROM存储单元15分别和微处理单元I相连，液晶显示屏2和微处理单元I的内置IXD驱动模块相连，本实施例中，远程通讯单元采用RS485通讯单元12和载波通讯单元13，微处理单元I经光耦隔离电路14和RS485通讯单元12相连，载波通讯单元13和微处理单元I相连。本实施例中，微处理单元I采用MB9AF005PMC单片机，电能计量单元4采用8209G计量芯片。电能计量单元及继电器控制电路分别和用户供电进线相连。按键单元进行工作状态设定，液晶显示屏显示工作状态及所计电量和计费信息等，电能计量单元采集用电信息，并输送给微处理单元，微处理单元进行分析和计算，将所得数据送液晶显示屏显示。红外通讯单元和手持抄表机进行通讯，实现上门手持抄表。可以根据需要选择使用RS485通讯单元和载波通讯单元中的一种与远端的电能采集器或管理主机进行远程通讯，实现远程抄表，使用更加方便和灵活。本实施例中，微处理单元内部集成了 LCD驱动模块，采用处置RTC实时时钟模块，因此无需外加LCD驱动芯片，简化电路，降低成本，提高可靠性。
权利要求1.一种单相远程费控电能表，其特征在于包括内置LCD驱动模块的微处理单元(I)及和微处理单元(I)相连的液晶显示屏(2)、按键单元(3)、电能计量单元(4)、ESAM嵌入式安全存取控制单元(5)、报警及背光和开闸指示单元(6)、继电器控制电路(7)、红外通讯单元(8)、远程通讯单元以及为单相远程费控电能表提供工作电压的电源单元(9)，液晶显示屏(2)和微处理单元(I)的内置IXD驱动模块相连，所述的微处理单元(I)上还连接有RTC实时时钟单元(10)或测温单元(11)。
2.根据权利要求1所述的单相远程费控电能表，其特征在于所述的远程通讯单元包括RS485通讯单元(12)和/或载波通讯单元(13)，载波通讯单元(13)和所述的微处理单元(I)相连，微处理单元(I)经光耦隔离电路(14)和RS485通讯单元(12)相连。
3.根据权利要求1或2所述的单相远程费控电能表，其特征在于包括EEPROM存储单元(15)，EEPROM存储单元(15)和所述的微处理单元(I)相连。
4.根据权利要求1所述的单相远程费控电能表，其特征在于所述的测温单元(11)包括电阻R1、电阻R2和热敏电阻Rt，电阻Rl的一端和所述的微处理单元(I)相连，电阻Rl的另一端和热敏电阻Rt的一端相连，热敏电阻Rt的另一端经电阻R2接地，热敏电阻Rt的两端又分别和所述的微处理单元(I)相连。
5.根据权利要求1或2或4所述的单相远程费控电能表，其特征在于所述的微处理单元(I)采用MB9AF005PMC单片机，所述的电能计量单元(4)采用8209G计量芯片。
专利摘要本实用新型涉及一种单相远程费控电能表，包括内置LCD驱动模块的微处理单元及和微处理单元相连的液晶显示屏、按键单元、电能计量单元、ESAM嵌入式安全存取控制单元、报警及背光和开闸指示单元、继电器控制电路、红外通讯单元、远程通讯单元以及电源单元，液晶显示屏和微处理单元的内置LCD驱动模块相连，微处理单元上还连接有RTC实时时钟单元或测温单元。本实用新型。本实用新型无需外加LCD驱动芯片和RTC实时时钟芯片，电路元器件少、电路简单，成本较低，提高可靠性，既能本地抄表又能远程抄表，抄表通讯方式多样，可灵活选择，使用方便。
文档编号G01R22/00GK202929103SQ20122062094
公开日2013年5月8日 申请日期2012年11月21日 优先权日2012年11月21日
发明者赵振东, 张其华, 刘圣连, 虞振兴 申请人:利尔达科技有限公司