单相智能电表制造技术

本发明专利技术提出的单相智能电表，属于智能电表领域，包括表计主控芯片，在表计主控芯片的输入端连接有电压信号采样电路、基于锰铜分流器的电流信号采样电路以及基于电流互感器的电流信号采样电路；还包括连接在表计主控芯片上的存储电路、液晶显示电路、近红外通讯电路、RF通讯电路以及脉冲输出电路；在表计主控芯片上还连接有用于对表计主控芯片供电的电源电路。通过使用集成多种功能的芯片，简化了使用该芯片的单相智能电表的结构，同时提高了单相智能电表的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于智能电表领域，特别涉及单相智能电表。
技术介绍
当前，通用的分立设计方案的电能表一般采用微控制器单元(microcontrolunit，MCU)加专用计量芯片、时钟芯片和液晶驱动芯片等外围器件的，独立芯片完成独立的计量、时钟、液晶(liquidcrystaldisplay，LCD)显示和数据管理功能。其中专用的计量芯片完成电信号的测量和计量；MCU完成通过通信接口从计量芯片获取计量数据，并进行处理的功能；时钟芯片实现日历时钟和和液晶驱动芯片完成液晶显示功能。很明显，电能表的现有分立设计方案存在硬件电路复杂、可靠性差的缺陷。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本专利技术提供了用于简化电路结构、提高硬件电路可靠性的单相智能电表。为了达到上述技术目的，本专利技术提供了单相智能电表，所述单相智能电表，包括：表计主控芯片，在所述表计主控芯片的输入端连接有电压信号采样电路、基于锰铜分流器的电流信号采样电路以及基于电流互感器的电流信号采样电路；还包括连接在所述表计主控芯片上的存储电路、液晶显示电路、近红外通讯电路、RF通讯电路以及脉冲输出电路；在所述表计主控芯片上还连接有用于对所述表计主控芯片供电的电源电路。可选的，所述表计主控芯片为HT5017芯片。可选的，所述电压信号采样电路，包括：依次相连的电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13，在电阻R13的一端连接有RC电路；在所述RC电路中设有电阻R70以及与所述电阻R70并联的电阻R14、电阻R16，在所述电阻R16与所述R70之间还设有电容C11、电容C12。可选的，所述基于锰铜分流器的电流信号采样电路，包括：连接在火线上的第一线路和第二线路；在所述第一线路上设有电阻R17，在所述第二线路上设有电阻R19，在所述第一线路与所述第二线路之间并联有电阻R18以及相互串联的电容C28、电容C33。可选的，所述基于电流互感器的电流信号采样电路，包括：连接在零线上的第三电路和第四电路；在所述第三电路上并联有电阻R21和电阻R22，还包括与所述电阻R21串联的电容C37；在所述第四电路上并联有电阻R23和电阻R24，还包括与所述电阻R23串联的电容C39。可选的，在单相智能电表启动后，首先令普通输入输出接口检测上电情况，如果检测到已上电，则对所述表计主控芯片进行参数初始化处理，在初始化处理后对所述单相智能电表是否装载有电池进行检测，在确认装载电池并且在所述普通输入输出接口检测到上电情况后，读取所述单相智能电表所处线路上的电压；如果读取到的电压值大于150V，则进行刷新标志置位处理；如果读取到的电压值小于或等于150V，则关闭电量计量功能同时保存当前电量，进而对电池标志是否置位进行检测。可选的，所述在令普通输入输出接口检测上电情况后，对电池标志是否置位进行检测。可选的，所述进行刷新标志置位处理，包括：检测所述单相智能电表是否已经进行一分钟标志置位，如果已进行则对所述单相智能电表的输入端口、随机存取存储器以及状态参数进行自检，在自检完成后进行检测所述单相智能电表的电量进位标志置位状态；如果所述电量进位标志已置位，则保存当前电量，检测电量刷新标志的状态，以及电量结算标志、显示刷新标志的状态，在检测完成后读取电压值。可选的，所述在对电池标志是否置位进行检测后，还包括：如果所述电池标志未置位，令所述表计主控芯片进入低功耗状态；如果所述电池标志已置位，令所述表计主控芯片进入待机状态；在所述表计芯片进入低功耗状态或待机状态后，如果检测到秒中断标志，则读取电压值，如果未检测到秒中断标志，则检测按键中断标志，并在检测到按键中断标志后读取电压值。可选的，所述令表计主控芯片进入低功耗状态，包括：对所述表计主控芯片的所述随机存取存储器进行初始化处理，将进入低功耗状态的信息显示在显示屏上，令所述表计主控芯片进入低功耗配置。本专利技术提供的技术方案带来的有益效果是：通过使用集成多种功能的芯片，简化了使用该芯片的单相智能电表的结构，同时提高了单相智能电表的可靠性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术提供的单相智能电表的结构示意图；图2是本专利技术提供的LCD驱动电路；图3是本专利技术提供的电压信号采样电路的结构示意图；图4是本专利技术提供的基于锰铜分流器的电流信号采样电路的结构示意图；图5是本专利技术提供的基于电流互感器的电流信号采样电路的结构示意图；图6是本专利技术提供的表计程序流程图一；图7是本专利技术提供的表计程序流程图二。具体实施方式为使本专利技术的结构和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的结构作进一步地描述。实施例一本专利技术提供了本专利技术提供了单相智能电表，如图1所示，所述单相智能电表，包括：表计主控芯片，在所述表计主控芯片的输入端连接有电压信号采样电路、基于锰铜分流器的电流信号采样电路以及基于电流互感器的电流信号采样电路；还包括连接在所述表计主控芯片上的存储电路、液晶显示电路、近红外通讯电路、RF通讯电路以及脉冲输出电路；在所述表计主控芯片上还连接有用于对所述表计主控芯片供电的电源电路。在实施中，该单相智能电表包括表计主控芯片，在该主控芯片的外围设有进行信号采样输入的电压信号采样电路、基于锰铜分流器的电流信号采样电路以及基于电流互感器的电流信号采样电路，还有用于同表计主控芯片进行数据交互的存储电路、近红外通讯电路和RF通讯电路。与现有技术中分体式设计的智能电表相比，本实施例提出的单相智能电表基于高集成度的单芯片设计，在表计主控芯片内部集成的3路高精度模数转换器分别对火线电流(锰铜回路)、零线电流(电路互感器回路)、电压分别采样，将采样得到的数据进行量化转换为数字信号，然后通过相应得数据处理完成对电参数测量、电能量累计等工作及脉冲输出；通过芯片内部集成的LCD驱动器驱动外部液晶显示电表的相关状态信息及用户需要的电参数数据。在芯片内部有3个串口，完全可以满足RF通讯，近红外通讯等通讯接口的要求，非常容易实现用户和智能电表之间的数据交互；由存储模块存储电表配置参数、电量数据、负荷曲线与事件记录信息；通过表计主控内部丰富的普通输入输出(Commoninputandoutput，GPIO)口和中断资源完成编程按键查询、开盖检测报警输入和背光控制和发光二极管脉冲输出等功能；电池模块用来支持停电显示功能。其中的液晶显示电路，通过SoC内部的LCD驱动器直接驱动外部段式液晶模块进行显示。LCD驱动电路如图2所示。图2中SEG0-SEG12为段输出，COM0-COM3为公共输出，接LCD背极；左边的17个电容用于滤除干扰信号，提高整表的静电放电(ElectroStaticDischarge，ESD)和电磁兼容性(ElectroMagneticCompatibility,EMC)性能。对LCD的软件配置很方便，配置好LCD模块的时钟源flcd周期、快速充电模式以及使能实际使用的SEG脚后，根据显示内容与LCD各段的映射关系将数据写入LCD内存寄存器即可。可选的，所述表计主控芯片为HT5017芯本文档来自技高网...

【技术保护点】
单相智能电表，其特征在于，所述单相智能电表，包括：表计主控芯片，在所述表计主控芯片的输入端连接有电压信号采样电路、基于锰铜分流器的电流信号采样电路以及基于电流互感器的电流信号采样电路；还包括连接在所述表计主控芯片上的存储电路、液晶显示电路、近红外通讯电路、RF通讯电路以及脉冲输出电路；在所述表计主控芯片上还连接有用于对所述表计主控芯片供电的电源电路。

【技术特征摘要】
1.单相智能电表，其特征在于，所述单相智能电表，包括：表计主控芯片，在所述表计主控芯片的输入端连接有电压信号采样电路、基于锰铜分流器的电流信号采样电路以及基于电流互感器的电流信号采样电路；还包括连接在所述表计主控芯片上的存储电路、液晶显示电路、近红外通讯电路、RF通讯电路以及脉冲输出电路；在所述表计主控芯片上还连接有用于对所述表计主控芯片供电的电源电路。2.根据权利要求1所述的单相智能电表，其特征在于，所述表计主控芯片为HT5017芯片。3.根据权利要求1所述的单相智能电表，其特征在于，所述电压信号采样电路，包括：依次相连的电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13，在电阻R13的一端连接有RC电路；在所述RC电路中设有电阻R70以及与所述电阻R70并联的电阻R14、电阻R16，在所述电阻R16与所述R70之间还设有电容C11、电容C12。4.根据权利要求1所述的单相智能电表，其特征在于，所述基于锰铜分流器的电流信号采样电路，包括：连接在火线上的第一线路和第二线路；在所述第一线路上设有电阻R17，在所述第二线路上设有电阻R19，在所述第一线路与所述第二线路之间并联有电阻R18以及相互串联的电容C28、电容C33。5.根据权利要求1所述的单相智能电表，其特征在于，所述基于电流互感器的电流信号采样电路，包括：连接在零线上的第三电路和第四电路；在所述第三电路上并联有电阻R21和电阻R22，还包括与所述电阻R21串联的电容C37；在所述第四电路上并联有电阻R23和电阻R24，还包括与所述电阻R23串联的电容C39。6.根据权利要求1至5任一项所述的单相智能电表，其特征在于，还包括：在单相智能电表启动后，首先令普通输入输出接口检测上电情况，...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐京生，牛延谋，
申请(专利权)人：华立科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33