三相四线电子式预付费电能表平台表制造技术

本实用新型专利技术提供的这种三相四线电子式预付费电能表平台表，包括MCU、电源模块、RS485模块、GPRS模块、小无线模块、吸附式红外模块，还有MBUS模块或PLC模块、RS485与GPRS接口转换电路、MBUS与PLC模块接口转换电路和小无线与吸附式红外接口转换电路；RS485模块或GPRS模块通过RS485与GPRS接口转换电路与MCU的串口连接；小无线模块或吸附式红外模块通过小无线与吸附式红外接口转换电路与MCU的串口连接；MBUS模块或PLC模块通过MBUS与PLC模块接口转换电路与MCU的串口连接；电源模块为上述模块供电。本实用新型专利技术提升了PCB的利用空间，实现了模块之间的交叉选用。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
三相四线电子式预付费电能表平台表
本技术涉及一种电能表，特别涉及一种三相四线电子式预付费电能表平台表。
技术介绍
如图1所示，现有的三相键盘表采用单芯片方案制作，功能复杂。开发周期长、开发成本高。在设计、制作、测试过程中会消耗大量的人力、物力、财力资源。键盘表设计时采用了 PLC模块电路布置于PCB板上的方案，模块占用较大空间，限制表计上其他模块的设计，如果客户需要诸如MBUS、小无线、GPRS这些常用模块时，则需要重新进行开发，造成资源浪费。另外由于PLC模块对布局要求较高，直接布置在表计的PCB板上，会造成PLC本身灵敏度下降。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种可实现各通信功能模块之间交叉选用的三相四线电子式预付费电能表平台表。本技术提供的这种三相四线电子式预付费电能表平台表，包括MCU、电源模块、RS485模块、GPRS模块、小无线模块、吸附式红外模块、RS485与GPRS接口转换电路、MBUS与PLC模块接口转换电路和小无线与吸附式红外接口转换电路；还有MBUS模块或PLC模块，RS485模块或GPRS模块通过RS485与GPRS接口转换电路与MCU的串口连接；小无线模块或吸附式红外模块通过小无线与吸附式红外接口转换电路与MCU的串口连接；MBUS模块或PLC模块通过MBUS与PLC模块接口转换电路与MCU的串口连接；电源模块为上述模块供电。所述RS485与GPRS接口转换电路包括光耦U8、光耦U13 ;光耦U8的阴极端与GPRS接口或与RS485接口芯片的接收器输出端连接，该光耦的阳极通过电阻R165与电源V485连接，其集电极通过电阻R162与电源V3P3SYS连接，该集电极还与所述MCU的串口管脚连接，其射极接地；光耦U13的阳极通过电阻R163与电源V3P3SYS连接，其阴极与MCU的串口管脚连接；其集电极在装备有所述GPRS模块时通过电阻R17与电源V_485连接，该管脚还与GPRS接口中接收信号的管脚连接；该集电极在装备有所述RS485模块时通过电阻R66与电源V_485连接；其射极在装备有所述GPRS模块时通过电阻R67接地；该射极在装备有所述RS485模块时通过电阻R164接地，同时该射极还与RS485接口芯片的驱动器输出使能端以及接收器输出使能端连接。所述MBUS与PLC模块接口转换电路包括光耦NS3、光耦NS4，或还包括光耦Ul ;光耦NS3的集电极通过电阻R215与电源V3P3SYS连接，该管脚还与所述MCU的串口管脚连接，其射极接地；其阳极在与PLC模块连接时通过电阻R219与电源V_485连接；该阳极在装备有所述MBUS模块时通过电阻R216与电源V12连接；其阴极与PLC模块的发送数据端连接或与MBUS模块的发送数据端连接，该阴极在装备有所述MBUS模块时还通过电阻R190与电源V12连接；光耦NS4的阳极通过电阻R191与电源V3P3SYS连接，其阴极与所述MCU的串口管脚连接；其集电极端与PLC接收数据端口连接或者与MBUS接收数据端口连接，该集电极在装备有所述PLC模块时还通过电阻R220与电源V_485连接；其射极接地；在装备有所述PLC模块时，光耦Ul接入电路，光耦Ul的阳极通过电阻R7与电源V3P3SYS连接，其阴极与所述MCU的IO端口连接，其集电极通过电阻Rll与电源V_485连接，该集电极还通过电阻R12串联电阻R9与电源板连接；其射极接地。所述小无线与吸附式红外接口转换电路包括两组电阻，每组电阻包含2个电阻，在装备有小无线模块时，小无线模块接收数据端通过某一组电阻中的一个电阻与所述MCU的串口管脚A连接，其发送数据端通过该组电阻的另一个电阻与所述MCU的串口管脚B连接；在装备有吸附式红外模块时，吸附式红外模块的接收数据端通过另一组电阻中的一个电阻与所述MCU的串口管脚A连接，其发送数据端通过该组电阻的另一个电阻与所述MCU的串口管脚B连接。所述小无线模块和GPRS模块布置在逻辑PCB板上，所述MBUS模块或PLC模块布置在电源PCB板上。本技术对原理图电路和PCB布局进行全新设计，通过对PLC、MBUS、小无线、GPRS功能单元模块化设计，提升了 PCB空间的利用效率，实现了模块之间的交叉选用，满足不同用户对不同模块的需求。本技术可以大大缩短开发周期、降低开发成本、减少资源消耗、提闻各功能单兀性能。【附图说明】图1是现有技术的功能框图。图2是本技术的功能模块图。图3是本技术的装备有GPRS模块时的RS485与GPRS接口转换电路图。图4是本技术的装备有RS485模块时的RS485与GPRS接口转换电路图。图5是本技术的MBUS模块电路。图6是本技术的装备有PLC模块时MBUS与PLC模块接口转换电路。图7是是本技术的装备有MBUS模块时MBUS与PLC模块接口转换电路。图8是本技术的小无线与吸附式红外接口转换电路。图9是本技术的爆炸图。【具体实施方式】如图2所示，本技术包括MCU，电压及电流采样单模块，开关电源，RS485模块或GPRS模块，MBUS模块或PLC模块，LCD/LED,外部存储器，机械继电器控制模块，外部电压输入检测模块，吸附式红外模块或小无线模块。本技术采用MAXM公司的型号为71M6543G芯片为MCU实现表计的管理和计量，可以进行A、B、C三相电压电流的采样及功率计算。GPRS模块通过接口转换电路与RS485共用MCU的同一串口。PLC模块通过接口转换电路与MBUS模块共用MCU的同一串口。小无线模块通过接口转换电路可以与吸附式红外共用MCU同一串口。利用以上模块化所带来的空间结余可实现对外部电压输入检测电路和机械继电器控制电路的集成。如图3所示，RS485与GPRS接口转换电路可让RS485模块与GPRS模块共用MCU的同一串口。当装备有GPRS模块时，RS485与GPRS接口转换电路包括光耦U8、光耦U13、GPRS接口。光耦U8的阴极端与GPRS接口连接，该光耦的阳极通过电阻R165与电源V485连接，其集电极通过电阻R162与电源V3P3SYS连接，该集电极还与MCU的串口管脚连接，用于传递接收的信息RX485_RX ;其射极接地。光耦U13的阳极通过电阻R163与电源V3P3SYS连接，其阴极与MCU的串口管脚连接，用于传递发出的信息RX485_TX ;其集电极通过电阻Rl7与电源V_485连接，该管脚还与GPRS接口中接收信号的管脚连接；其射极通过电阻R67接地。此时，该电路配置为:电阻R17为lkQ，电阻R67为0Ω，电阻R165为IkQ，电阻R162和电阻R163均为680 Ω，这样可以保证通信逻辑的正确传输。此处，对电阻R17、电阻R67的阻值选择要求比较高，这样设计可以保证9600的通信速率。如图4所示，当装备有RS485模块时，RS485与GPRS接口转换电路包括光耦U8、光耦 U13、RS485 接 口芯片 U15。光耦U8的阴极端与RS485接口芯片的接收器输出端RO连接，该光耦的阳极通过电阻R165与电源V485连接，其集电极通过电阻R162与电源V3P3SYS连接，该集电极还与MCU的串口管脚连接，用于传递接收的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三相四线电子式预付费电能表平台表，包括MCU、电源模块、RS485模块、GPRS模块、小无线模块、吸附式红外模块，还有MBUS模块或PLC模块，其特征在于，该平台表还包括RS485与GPRS接口转换电路、MBUS与PLC模块接口转换电路和小无线与吸附式红外接口转换电路；RS485模块或GPRS模块通过RS485与GPRS接口转换电路与MCU的串口连接；小无线模块或吸附式红外模块通过小无线与吸附式红外接口转换电路与MCU的串口连接；MBUS模块或PLC模块通过MBUS与PLC模块接口转换电路与MCU的串口连接；电源模块为上述模块供电。

【技术特征摘要】
1.一种三相四线电子式预付费电能表平台表，包括MCU、电源模块、RS485模块、GPRS模块、小无线模块、吸附式红外模块，还有MBUS模块或PLC模块，其特征在于，该平台表还包括RS485与GPRS接口转换电路、MBUS与PLC模块接口转换电路和小无线与吸附式红外接口转换电路；RS485模块或GPRS模块通过RS485与GPRS接口转换电路与MCU的串口连接；小无线模块或吸附式红外模块通过小无线与吸附式红外接口转换电路与MCU的串口连接；MBUS模块或PLC模块通过MBUS与PLC模块接口转换电路与MCU的串口连接；电源模块为上述模块供电。2.根据权利要求1所述的三相四线电子式预付费电能表平台表，其特征在于，所述RS485与GPRS接口转换电路包括光耦U8、光耦U13 ;光耦U8的阴极端与GPRS接口或与RS485接口芯片的接收器输出端连接，该光耦的阳极通过电阻R165与电源V485连接，其集电极通过电阻R162与电源V3P3SYS连接，该集电极还与所述MCU的串口管脚连接，其射极接地；光耦U13的阳极通过电阻R163与电源V3P3SYS连接，其阴极与MCU的串口管脚连接；其集电极在装备有所述GPRS模块时通过电阻R17与电源V_485连接，该管脚还与GPRS接口中接收信号的管脚连接；该集电极在装备有所述RS485模块时通过电阻R66与电源V_485连接；其射极在装备有所述GPRS模块时通过电阻R67接地；该射极在装备有所述RS485模块时通过电阻R164接地，同时该射极还与RS485接口芯片的驱动器输出使能端以及接收器输出使能端连接。3.根据权利要求1所述的三相四线电子式预付费电能表平台表，其特征在于，所述MBUS与PLC模块接口转换电路包括光耦NS3、光耦NS4，或还包括光耦Ul...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宝，龙志进，刘孙斌，
申请(专利权)人：威胜集团有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43