专利名称：一种多通道预付费电能表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电表领域，具体地说涉及到一种多通道预付费电能表。
背景技术：
随着市场经济的飞速发展，高层住宅小区已然屹立于各大城市，根据国家相关规定，居民用电，一表一户，由电力部门直接抄表到户，若采用人工入户抄表，那么高层住宅公寓对于管理部门来说将是巨大的考验，需要耗费人力财力，并且人工抄表易出错，可能还会有人情电现象的发生，给管理部门带来损失，因此对公寓居民通电实行集中管理势在必行。另一个需要执行集中管理用电的场所是高校学生宿舍，在计划经济时代，这笔费用开支由国家财政支付。那时高校学生数量相对较少、用电设备单一、教学方式相对原始，用电仅是照明，费用也不大；学校的教学管理模式也是要求学生按时作息，几乎很少有特例。但随着时代的进步和经济的发展，学生公寓的电器诸如电脑、电饭锅、热得快等大功率电器的增力口，学生公寓的用电管理和用电安全亟待解决。针对上述高层住宅公寓和学生宿舍等用电管理现状，本实用新型提供一种多通道预付费电能表，可实现对多个用户用电参数进行采集，电能计算、存储、控制及读用户用电控制等功能，可使用在学校，公寓等需要对多路用户用电情况进行集中管理的场合。发明内容本实用新型的目的是提供一种多通道预付费电能表，可对多路用户用电情况进行集中管理，避免人工入户抄表，提高了管理部门的工作效率。为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下所述—种多通道预付费电能表，含有多通道计量模块、继电器控制模块、主控模块、键盘模块，其特征是多通道计量模块和主控模块具有独立的微处理器，多通道计量模块与主控模块采用异步串行通信口进行连接；主控模块和多通道计量模块采用多机通讯的方式进行通讯，其中主控模块为主机模式，多通道计量模块为从机模式；多通道计量模块用于循环扫描多通道的用电参数并计量计算供主控模块读取，主控模块用于接收来自红外接收管和键盘按键的控制操作以及继电器控制模块断电的控制以及周期性的对多通道计量模块读取计量信息。进一步的方案是所述的多通道计量模块含有微处理器、电压信号输入电路、多路电流信号输入电路、多通道选择电路、三相三线专用计量芯片ATT7022A ;多通道选择电路由多个8通道模拟复用器(74LV4051D)组成，多通道选择电路选择相应通道的电流输入信号接于计量芯片的电流信道，电压信号输入电路输入计量芯片的电压信道，由计量芯片计算出相应参数值，采用SPI方式通讯至微处理器，所述的微处理器型号为PIC18F67J11。进一步的方案是所述的主控模块含有微处理器、显示模块、485通信模块、电源模块、按键模块、红外通讯模块、存储和时钟电路，电源由市电经过变压器、整流模块、稳压模块稳压后向485通讯模块、微处理器供电，显示模块由多个数码管组成，微处理器通过给11个晶体管置低电平驱动数码管显示，所述的微处理器型号PIC18F67J11。[0010]进一步的方案是继电器控制模块由主控模块的微处理器对通过位寄存器74HC595D实现对多个继电器的控制。本实用新型的工作原理如下所述一种多通道预付费电能表，由多通道计量模块的微处理器控制多通道选择电路的8通道模拟复用器选择相应的电流信号输入给计量芯片ATT7022的电流信道，电压信号输入电路输入给计量芯片ATT7022的电压信道，由计量芯片计算出相应参数值，并通过SPI方式通讯至多通道计量模块的微处理器，再通信至主控模块的微处理器，主控模块的微处理器通过给11个晶体管置低电平驱动数码管循环显示电表信息和各用户的卡号及实时电量信息，主控电路的485通信电路和红外通讯电路，可配合计算机、相应管理软件与电表进行数据通讯，实现用户用电信息的抄取和控制，同时可利用手持操作终端，实现对电表的管理。继电器控制模块可通过指令设置一日内划分的时间段(最大8)和每个用户在不同时间段的继电器通断状态，实现用户定时通断电功能。本实用新型的有益效果是(I)本实用新型一种多通道预付费电能表，实现了一个电能表计量系统控制多路用户用电情况的功能，管理部门无需抄表到户便可掌握用户用电情况。(2)本实用新型一种多通道预付费电能表具有485通信电路和红外通讯电路，可配合计算机、相应挂历软件与电表进行数据通信，实现用户用电信息的抄取和控制，同时可利用手持操作终端，实现对电表的管理。
附图1为本实用新型一种多通道预付费电能表信号流向示意图具体实施方式
下面结合具体实施方式
和附图说明对本实用新型的技术方案作进一步详细的描述。如附图1所示一种多通道预付费电能表，含有多通道计量模块、继电器控制模块、主控模块、键盘模块，其中，多通道计量模块和主控模块具有独立的微处理器，多通道计量模块与主控模块采用异步串行通信口进行连接；主控模块和多通道计量模块采用多机通讯的方式进行通讯，其中主控模块为主机模式多通道计量模块为从机模式，计量模块用于循环扫描多通道的用电参数并计量计算供主控模块读取，主控模块用于接收来自红外接收管和键盘按键的控制操作和继电器断电的控制以及周期性的对多通道计量模块读取计量信息。多通道计量模块的通道数可根据需要计量控制的用户数量进行调整，本实施例中仅以21户用户为例，多通道计量模块含有微处理器(PIC18F67J11)、电压信号输入电路、电流信号输入电路、多通道选择电路、三相三线专用计量芯片ATT7022A ;多通道选择电路由多个8通道模拟复用器(74LV4051D)组成，微处理器的RE0 RE7、RGO引脚控制6个8通道模拟复用器的输入端，6个8通道模拟复用器的输出状态有42种，即可控制21户，多通道选择电路选择相应通道的电流输入信号接于计量芯片的电流信道，电压信号输入电路输入计量芯片的电压信道，由计量芯片计算出相应参数值，采用SPI方式通讯至微处理器。主控模块含有微处理器(PIC18F67J11)、显示模块、485通信模块、电源模块、按键模块、红外通讯模块、存储和时钟电路，电源取市电经过变压器、整流模块、稳压模块稳压后向485通讯模块、微处理器供电，显示模块由多个数码管组成，微处理器的RE(TRE7脚、RDO^RDl脚、RD7脚通过给11个晶体管置低电平驱动数码管显示，红外通信电路由红外发送电路和红外接收电路组成，微处理器的RC2引脚发射38KHZ红外频率给红外发送电路，红外接收电路由红外接收管接收外部命令，接收到的信号传至微处理器的RXl脚。时钟芯片采用RX-8025SA，采用电池供电，向系统提供时钟，存储电路采用存储芯片24C256，WP端、SCL端、SDA端分别接于微处理器的RF4脚、RF3脚、RF2脚，主控模块预留有无线数传模块接口，可采用无线方式将数据信息上传至上一级采集设备。继电器控制模块中，采用3态8移位寄存器(74HC5%D)控制相应继电器通断，移位寄存器的串行输入端有微处理器的RF5脚控制输入,移位寄存器时钟输入端接于微处理器的RC5脚，存储寄存 器时钟输入端接于微处理器的RC3脚，使能端接于微处理器的RC4脚。
权利要求1.一种多通道预付费电能表，含有多通道计量模块、继电器控制模块、主控模块、键盘模块，其特征是多通道计量模块和主控模块具有独立的微处理器，多通道计量模块与主控模块采用异步串行通信口进行连接；主控模块和多通道计量模块采用多机通讯的方式进行通讯，其中主控模块为主机模式，多通道计量模块为从机模式；多通道计量模块用于循环扫描多通道的用电参数并计量计算供主控模块读取，主控模块用于接收来自红外接收管和键盘按键的控制操作以及继电器控制模块断电的控制以及周期性的对多通道计量模块读取计量信息。
2.根据权利要求1所述的一种多通道预付费电能表，其特征是所述的多通道计量模块含有微处理器、电压信号输入电路、多路电流信号输入电路、多通道选择电路、三相三线专用计量芯片ATT7022A ;多通道选择电路由多个8通道模拟复用器74LV4051D组成，多通道选择电路选择相应通道的电流输入信号接于计量芯片的电流信道，电压信号输入电路输入计量芯片的电压信道，由计量芯片计算出相应参数值，采用SPI方式通讯至微处理器，所述的微处理器型号为PIC18F67J11。
3、根据权利要求1所述的一种多通道预付费电能表，其特征是所述的主控模块含有微处理器、显示模块、485通信模块、电源模块、按键模块、红外通讯模块、存储和时钟电路，电源由市电经过变压器、整流模块、稳压模块稳压后向485通讯模块、微处理器供电，显示模块由多个数码管组成，微处理器通过给11个晶体管置低电平驱动数码管显示，所述的微处理器型号PIC18F67J11。
4、根据权利要求1所述的一种多通道预付费电能表，其特征是继电器控制模块由主控模块的微处理器对通过位寄存器74HC5%D实现对多个继电器的控制。
专利摘要本实用新型一种多通道预付费电能表，含有多通道计量模块、继电器控制模块、主控模块、键盘模块，可实现对多个用户用电参数进行采集，电能计算、存储、控制及读用户用电控制等功能，可使用在学校，公寓等需要对多路用户用电情况进行集中管理的场合，主控模块具有485通信电路和红外通讯电路，可配合计算机、相应挂历软件与电表进行数据通信，实现用户用电信息的抄取和控制，同时可利用手持操作终端，实现对电表的管理。
文档编号G07F15/06GK202904741SQ201220557708
公开日2013年4月24日 申请日期2012年10月29日 优先权日2012年10月29日
发明者费战波, 刘胜利, 董意德 申请人:河南新天科技股份有限公司