专利名称：键盘式预付费电能表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种键盘式预付费电能表。
背景技术：
目前市场上采用的是集信息显示、电能计量、键盘数据处理于一体的电能表。这种电能表的电费充值可以到营业点去交电费，营业点将给用户一串数字，用户只要将该数字通过键盘输入即可完成购电全过程。但是现在居民楼普遍将电能表安装于统一的配电箱(或配电室)中集中管理，电能表较多，对用户购电等造成一定的不便。而且，也易出现窃电问题。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种购电及查询操作方便，可以避免窃电现象的键盘 式预付费电能表。本实用新型提供的这种键盘式预付费电能表，包括计量单元，还包括户内显示单元，所述户内显示单元含有MCU和与该MCU连接的键盘、LCD、M_BUS接口，所述计量单元作为M_BUS通信方式的主机含有M_BUS接口，户内显示单元与计量单元之间采用M_BUS通信方式通讯。所述户内显示单元与计量单元之间通过M_BUS接口用两芯双绞线连接。户内显示单元的所有构件均安装在同一基壳上。本实用新型实际上是在现有电能表的基础上增加了户内显示单元，将现有电能表作为计量单元，以计量单元作为M_BUS通信的主机与户内显示单之间通信。这样一来户内显示装置仅作为一个显示及输入的端口，键盘作为预付费接口不直接处理购电、计量等功能，且安装于用户屋内，可以方便用户操作，比如购电查询等，而计量单元此时可以进行封闭管理，避免偷电现象的发生。
图I是本实用新型的结构示意图。图2是计量单元的结构示意图框图。图3是图2中M_BUS电路的框图。图4是图3中33V电源电路图。图5是图3中发送电路图。图6是图3中接收电路图。图7是显示单元的结构示意框图。图8是图7中M_BUS接口通信电路图。
具体实施方式
[0015]从图I可以看出本实用新型具有户内显示单元和计量单元，计量单元提供的一路两线的M_BUS通信口，由两芯双绞线连到户内显示单元上，给其供电，并与其进行通信。从图2可以看出计量单元与现有的电能表与一般的一体式电能表基本一致。由计量部分、负荷控制、通信接口、主控制部分、时钟等组成，主要负责计量、对购电协议等进行管理，并对户内显示单元进行供电，计量单元作为M_BUS通信的主机，提供一路M_BUS接口，给户内显示单元供电，并与其进行数据传输。因此计量单元有别于一体式键盘预付费电能表，本计量单元提供了的一路两线的M_BUS通信口。并且IXD和IC卡接口电路可以不配置于计量单元中。MBUS电路发送接收原理是，下行采用总线上的电压变化(12V)，上行采用电流环，即电流信号，以传输数据。其中，下行时，总线电压如减小了 12V，则发送了“1”，否则发送“0”;上行时，总线上的电流小于I. 5mA,则接收到“1”，总线电流为ll_20mA，则接收到“O”。从图3可以看出，M_BUS电路由33V电源、接收、发送三个部分组成。33V电源电路 提供总线所需的电压，分别供给接收及发送两部分电路使用。总线的电压也提供给户内显示单元，作为户内显示单元的电源电压。当计量单元的单片微处理器(MCU)有数据发送时，由发送电路转换成相应的M_BUS逻辑信号，并发送到总线上供户内显示单元接收。当户内显示单元有信号发出时，由接收电路转换成MCU能识别的逻辑电平，送至MCU进行处理。图4反映了图3中33V电源电路，由集成电路U901及外围器组成升压电路，将+CVCC升压成33V (即测试点+V33)直流电源，供M_BUS的接收和发送电路使用。图5反映了图3中发送电路，TxD为单片微处理器(MCU)的数据发送引脚，没有信号发送时，也即TxD为“0”时，总线端子VBUSl与总线端子VBUS2之间的电压约等于测试点+V33，也就是讲，在常态情况下，发送电路总是在发送“0”，也就是静态情况；当TxD发送高电平“I”时，集成电路U903次端导通，稳压二极管ZD902的负极电压拉到接近于地电平，经由集成电路U902转换，最终在总线端子VBUSl与总线端子VBUS2之间形成一个电压，此电压幅值为(+V33-VZ)，其中VZ为稳压二极管ZD902的稳压值，从而完成了高电平的发送。图6是反映了图3中接收电路，电流信号经图5所示的电阻R908转换成电压信号，送至接收电路，进行处理。由集成电路U905A组成比较器，对总线上的电流信号进行处理，总线电压经二极管D903，电阻R914对电容C910充电，当充电至总线电压时，集成电路现054的2，3脚电压相等，集成电路现054第1脚输出为高，RxD保持高电平。当MBUS总线上电流信号〈I. 5mA时，由电阻R908的转换出的电压信号不能使集成电路U905A的第I脚状态翻转，RxD继续保持高电平，即接收到“1”，也就是静态情况.当MBUS总线上电流为ll-22mA时，由于电阻R908的转换出的电压信号使集成电路U905A的第3脚电压低于总线电压(低于电阻R908上的电压)，而集成电路U905A的第2脚由于电容C910的电压不能突变，保持与原总线电压相同的幅值，从而使集成电路U905A的第I脚状态翻转，集成电路U905A第I脚为低，RxD为低，即接收到“0”，从而完成了数据接收。图7反映了显示单元的结构，从中可以看出户内显示单元含有电源电路、MCU和与该MCU连接的键盘、IXD、M_BUS接口，其中M_BUS接口与计量单元的户内显示单元接口相连，电源电路将M_BUS的总线电压转换为户内显示单元各电路所需要的直流电压。使计量单元给户内显示单元供电，并与户内显示单元进行通信。图8反映了图7中M_BUS接口通信电路，该电路由集成电路UlOI及其外围电路组成，接线端子BUSLl与接线端子BUSL2分别连接到计量单元的总线端子VBUSl及总线端子VBUS2，将由MCU从键盘读入的信息传送到计量单元，将计量单元需要显示的信息及需返回的信息，读出并通过MCU处理到相应模块。从图7和图8可以看出户内显示单元的所有构件均可安装在同一基壳中，作为独立生产的产品，使用时与计量单元采用M_BUS通信方式通讯。
权利要求1.一种键盘式预付费电能表，包括计量单元，其特征在于还包括户内显示单元，所述户内显示单元含有MCU和与该MCU连接的键盘、IXD、M_BUS接口，所述计量单元作为M_BUS通信方式的主机含有M_BUS接口，户内显示单元与计量单元之间采用M_BUS通信方式通讯。
2.根据权利要求I所述的键盘式预付费电能表，其特征在于户内显示单元与计量单元之间通SM_BUS接口用两芯双绞线连接。
3.根据权利要求I或2所述的键盘式预付费电能表，其特征在于户内显示单元的所有构件均安装在同一基壳上。
专利摘要本实用新型公开了一种键盘式预付费电能表，包括计量单元，还包括户内显示单元，所述户内显示单元含有MCU和与该MCU连接的键盘、LCD、M_BUS接口，所述计量单元作为M_BUS通信方式的主机含有M_BUS接口，户内显示单元与计量单元之间采用M_BUS通信方式通讯。本实用新型给用户购电和查询操作带来极大方便，并且计量单元可以进行封闭管理，避免偷电现象的发生。
文档编号G07F15/06GK202502575SQ20122014528
公开日2012年10月24日 申请日期2012年4月9日 优先权日2012年4月9日
发明者杨晓科, 欧阳为, 田仲平, 胡晋湘, 贾燕生 申请人:威胜集团有限公司