一种零功耗射频读表的电能表制造技术

本实用新型专利技术提供一种零功耗射频读表的电能表，其包括主控制器、电能计量模块、通讯模块和存储模块；主控制器包括CPU及其最小系统电路，由电阻R1和C1串联组成复位电路，电阻R1一端接+5V电源及CPU的VCC端口、电阻R1另一端连接电容C1及CPU的RESET端口；电容C1一端接电阻R1及CPU的RESET端口、另一端接地及CPU的VSS端口。本实用新型专利技术能在电能表工作正常，故障，损坏，供电正常，供电失效等不同环境下通过无线的方式读取电能表中的数据。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电磁测量领域，具体涉及一种智能电能表，尤其涉及一种零功耗射频读表的电能表，其能够在电能表处于不同状态下(包括工作正常，故障，损坏，供电正常，供电失效等环境下)通过非接触的方式读取电能表数据。
技术介绍
随着科技的发展，各种智能电能表应用已经普及，抄表系统可以通过有线的或者无线的方式将计量数据采集、分析、处理。例如中国专利申请第201110399711号公开的一种远程单相费控智能电能表，其包括微处理器、电能表计量单元、电压采样单元、电流采样单元和电源电路；所述电压采样单元和电流采样单元的信号输出端连接电能表计量单元的信号输入端；电能表计量单元的数据输出端连接微处理器的数据输入端；所述微处理器的输出端连接有LCD显示模块、继电器控制输出接口、秒信号输出接口、电能脉冲输出接口 ；微处理器的控制输入端连接有按键；微处理器还连接有时钟电路、存储器、红外通讯电路和串行通信电路；所述电源电路的电源输入端连接有蓄电池，电源电路的电源输出端分别连接电能表计量单元的电源输入端、微处理器的电源输入端和串行通信电路的电源输入端。本技术方案具有独立的红外和RS485通讯接口，支持远程费控功能。在远程抄表的电能表系统中，数据作为整个系统最重要的信息，是整个系统服务的对象。在实际使用中，电能表很有可能发生故障，损坏等情况，导致电量数据无法正常读取，给电力局带来的是巨大的损失。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提供一种零功耗射频读表的电能表。在电能表工作正常，故障，损坏，供电正常，供电失效等不同环境下通过无线的方式读取电能表中的数据。依据本技术的第一方面，提供一种零功耗射频读表的电能表，一种零功耗射频读表的电能表，其包括主控制器、电能计量模块、通讯模块和存储模块；主控制器包括CPU及其最小系统电路，由电阻Rl和Cl串联组成复位电路，电阻Rl —端接+5V电源及CPU的VCC端口、电阻Rl另一端连接电容Cl及CPU的RESET端口；电容Cl 一端接电阻Rl及CPU的RESET端口、另一端接地及CPU的VSS端口。其中，电能计量模块包括计量芯片U2、晶振电路、电流和电压采样电路、脉冲灯电路。计量芯片的MMDl、DVDD、MMDO端口均连接计量电源V_Msr端，DGND、AGND端口均连接计量电压GND端。晶振X2两端连接计量芯片OSCO、OSCI端口，为计量芯片提供时钟源；电阻R6与LEDl串联后连接计量芯片的脉冲输出端CFl端，实现电量脉冲的显示。差分阻容滤波电路中，电阻R3 —端接II+、电阻R3另一端连接电阻R4及地端；电阻R4 —端接I1-、电阻R4另一端连接电阻R3及地端。电阻R2 —端接II+、电阻R2另一端连接电容C2及计量芯片的I IN ;电阻R5 —端接11-、电阻R5另一端连接电容C3及计量芯片的11P。电容C2一端接电阻R2及计量芯片的I IN、电容C2的另一端接电容C3及地端；电容C3 —端接电阻R5及计量芯片的IIP、电容C3的另一端接电容C2及地端。优选地，通讯模块包括485芯片U4及其保护电路，485芯片U4的R端口接CPU的RXD端口，485芯片U4的RE和DE端口均接CPU的TXD端口，485芯片U4的D端口接CPU的P04端口；电容C4 一端接485模块电源端及485芯片U4的VCC端口、电容C4的另一端接485模块电源地端。更优选地，电阻RlO —端接485模块电源端及电容C4、电阻RlO的另一端接485芯片U4的A端口及瞬变电压抑制二极管TVS。进一步地，热敏电阻F4—端接瞬变电压抑制二极管TVS及电阻R9、热敏电阻F4的另一端接485总线B端口 ；瞬变电压抑制二极管TVS —端接热敏电阻F4、瞬变电压抑制二极管TVS的另一端接电阻RlO及485总线A端口；电阻R9 —端接485芯片U4的B端口及电容热敏电阻F4、电阻R9的另一端接485芯片U4的GND端口及485模块电源地端。有益效果:使用本技术后，电能表在失电、故障甚至损坏的情况下，使用射频读卡器可以通过射频信号为电能表的EEPROM供电，并读写数据，读出电能表的电量等数据及事件记录，为故障维修提供更多信息，同时避免了电量信息丢失导致的电费无法收取，减少了电力局的经济损失。【附图说明】图1是依据本技术的零功耗射频读表的电能表的结构框图；图2是零功耗射频读表的电能表的电气原理图；图3是零功耗射频读表的电能表的通信模块电气原理图；图4是零功耗射频读表的电能表的载波模块保护电路原理图；图5是RFID读写器读取电表数据过程示意图；图6是零功耗射频读表的电能表的软件流程图。【具体实施方式】下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。另外地，不应当将本技术的保护范围仅仅限制至下述具体结构或部件或具体参数。本技术的零功耗射频读表的电能表，具体指电能表处于不同状态下，包括工作正常，故障，损坏，供电正常，供电失效等环境下，能够通过非接触的方式读取电能表数据。在本技术中应用了 RFID系统，即提供了一种读取无源标签的技术，如果将无源标签作为电能表的存储单元。就可以有效的解决电能表在故障，损坏等情况下无法读出数据的问题。解决这些问题的前提条件是存储单元既具有RF接口又能够与仪表通讯，存储仪表数据。RFID(射频识别:rad1 frequency identificat1n)是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，作为条形码的无线版本，RFID技术具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等优点。在本技术中，RFID系统的基本工作流程是:读写器通过内部的射频天线发送一定频率的射频信号，当无源标签进入读写器的射频天线工作区域时，利用波束供电技术，将接收到的射频信号转化为直流电源，为无源标签内电路供电，无源标签获得能量被激活，响应读写器的射频信号，将标签中的信息，通过无源标签的天线利用载波信号发送给读写器。在本技术使用的M24LR64是一款内置标准I2C串口的EEPROM存储器，可与大多数微控制器通信，此外，还提供一个IS015693标准的RF(射频)接口，可与RFID阅读器进行无线通信。IS015693是一种无源RFID标准，能同时从RF系统获取电能和数据。在RF模式下，读写M24LR64不需要电源，从而节省板上电源，轻松、便捷地无线存取电子产品参数。I2C(Inter — Integrated Circuit)总线是一种由PHILIPS公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。I2C已经成为一种较为常用的串行接口标准，具有协议完善、支持芯片较多和占用I/O端口少等优点。目前有很多半导体集成电路上都集成了 I2C接口。本技术提供的方法是将以上技术结合起来，通过非接触的方式在不同环境下，读取电能表数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种零功耗射频读表的电能表，其包括主控制器、电能计量模块、通讯模块和存储模块；其特征在于，主控制器包括CPU及其最小系统电路，由电阻R1和C1串联组成复位电路，电阻R1一端接+5V电源及CPU的VCC端口、电阻R1另一端连接电容C1及CPU的RESET端口；电容C1一端接电阻R1及CPU的RESET端口、另一端接地及CPU的VSS端口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李银龙，马华，王子洋，张德义，董玲辉，贾德国，
申请(专利权)人：唐山紫光智能电子有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13