智能电能表制造技术

智能电能表，包括MCU数据处理器、红外通信电路、信号传输电路、电力线载波通信接口电路、液晶显示及背光电路，红外通信电路、信号传输电路、电力线载波通信接口电路、液晶显示及背光电路分别与MCU数据处理器连接；所述红外通信电路包括红外发送电路及红外接收电路和红外接收电路，红外接收电路、红外接收电路分别与MCU数据处理器连接，所述红外接收电路包括红外信号接收管IR1，红外发送电路包括红外信号发射管IR2。本电能表具有红外线通讯、电力线载波通讯两种通信模式，元件结构简单，电能表稳定性高，抗干扰能力强。

【技术实现步骤摘要】
智能电能表
本专利技术属于电子电表
，具体涉及一种具有智能电能表。
技术介绍
电能表，用来测量电能的仪表，日常家庭及商业用途的企业单位等都需要用电量，而电力局大多需要通过人工挨家挨户抄表来实现，比较费时也费力，而且人工抄表存在精确度不可靠，容易造成了统计费用上的误差，随着时间的推移，会带来很大的误差，给用户造成了一定的损失。传统的电能表是由单片机、计量芯片和液晶驱动组合而成，电路结构比较复杂，通信方式比较单一，容易受电磁干扰，整个电表的系统稳定性不够，因此给PCB板的制作存在难度，因使用的多个硬件，也造成了材料资源的较大浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决目前电能表功能的问题，提供一种具有智能的电能表，提高电能的利用效率及电力局的抄表效率。为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：一种智能电能表，包括MCU数据处理器、红外通信电路、信号传输电路、电力线载波通信接口电路、液晶显示及背光电路，所述红外通信电路、信号传输电路、电力线载波通信接口电路、液晶显示及背光电路分别与MCU数据处理器连接；所述红外通信电路包括红外发送电路及红外接收电路和红外接收电路，红外接收电路、红外接收电路分别与MCU数据处理器连接，所述红外接收电路包括红外信号接收管IR1，红外信号接收管IR1第1脚接电容C42一端，红外信号接收管IR1第3脚与电阻R75一端、电容C41一端分别连接，电阻R75另一端接工作电压VDD,电容C42另一端、电容C41另一端、红外信号接收管IR1第2脚都接地；红外发送电路包括红外信号发射管IR2，工作电压VDD与PNP三极管Q2的发射极连接，PNP三极管Q2的集电极与电阻R79、R78分别连接，电阻R79、R78之间的节点与红外信号发射管IR2正极连接，红外信号发射管IR2负极接地，PNP三极管Q2基极、电阻R80依次连接。本电能表包括红外线通讯及电力线载波通讯两种通讯方式。电容C41、C42作用为隔离退偶或隔直流通交流干扰信号到数字地，起到滤波作用。红外信号发射管IR2起到发射信号作用。电阻R79、R78并联起到分流作用，电路中电流较大，单个电阻功率有限，分流具有保护电阻不易损坏。电阻R80为基电极限流电阻。整个红外通信电路信号稳定，传输流畅，抗干扰性强。进一步，所述信号传输电路包括计量芯片电能脉冲信号传输电路、多功能口的测试脉冲传输电路、RS485信号传输电路，所述计量芯片电能脉冲信号传输电路、多功能口的测试脉冲传输电路、RS485信号传输电路分别与MCU数据处理器连接。更进一步，所述计量芯片电能脉冲信号传输电路包括光耦OPT3、光耦OPT7，电阻R38与光耦OPT7内的发光二极管正极连接，光耦OPT7内的发光二极管负极接地，光耦OPT7内的光敏三极管集电极接工作电压VDD,光耦OPT7内的光敏三极管发射极接电阻R47一端,电阻R47另一端接地，；电阻R76与光耦OPT3内的发光二极管负极连接，光耦OPT3内的发光二极管正极接工作电压VDD，光耦OPT3内的光敏三极管的集电极、发射极接至电能表校表输出端子。工作电压VDD，更进一步，所述多功能口的测试脉冲传输电路包括光耦OPT4，电阻R43与光耦OPT4内发光二极管负极连接，光耦OPT4内发光二极管正极接工作电压VDD,光耦OPT4内光敏三极管的集电极、发射极连接电能表秒脉冲或时段投切脉冲输出端子。更进一步，RS485信号传输电路包括光耦OPT5、光耦OPT6，数据接收串口MRX与电阻R28、电容C53、光耦OPT5内光敏三极管的集电极分别连接，电阻R28接电源电压DVDD，光耦OPT5内光敏三极管的发射极、电容C53接数字地，光耦OPT5内发光二极管正极接工作电压VDD，光耦OPT5内发光二极管负极、电阻R36、MCU芯片第14脚MICTX依次连接；数据发送串口MTX与光耦OPT6内发光二极管负极连接，电源电压DVDD接电阻R37后与光耦OPT6内发光二极管正极连接，光耦OPT5内光敏三极管的集电极与电阻R46一端、电容C28一端、MCU芯片第13脚MICRX分别连接，电阻R46另一端接工作电压VDD,光耦OPT5内光敏三极管的发射极、电容C28另一端接模拟地。进一步，所述MCU数据处理器采用FM331X型号的芯片。进一步，所述液晶显示及背光电路包括液晶显示器LCD1和晶体管BG1，所述液晶显示器LCD1、晶体管BG1都与MCU数据处理器连接。更进一步，所述液晶显示器LCD1采用SDH-m11218s03-HP4型号，所述晶体管BG1采用WR81063031WH0111MDK-6431W1A0背光型号。进一步，单相电220VAC经变压器降压后输出为大小不同的电源电压DVDD和前端电压VDCC，前端电压VDCC经电源DC/DC转换电路转换后得到工作电压VDD。进一步，所述电力线载波通信接口电路包括J1接口和J2接口，所述J1接口为单排针接口，所述J2接口为双排针接口，所述J2接口的2脚接电阻R31一端，J2接口的4脚接电阻R30一端，J2接口的8脚接电阻R49一端、电阻R34一端，J2接口的5脚接电阻R29一端，J2接口的3脚接电阻R50一端、电阻R48一端，电阻R50一端、电阻R48一端另一端接工作电压VDD，J2接口的12脚接电容C19一端、电容C20一端，电容C19另一端、电容C20另一端接地。本专利技术与现有技术相比，有益效果是：本电能表具有红外线通讯、电力线载波通讯两种通信模式，元件结构简单，电能表稳定性高，抗干扰能力强。附图说明图1是MCU数据处理器电路图；图2是红外通信电路图；图3是信号传输电路图；图4是电力线载波通信接口电路图；图5是液晶显示及背光电路图。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术的技术方案作进一步描述说明。如图1-2所示，具有多途径通信的电能表，包括MCU数据处理器、红外通信电路、信号传输电路、电力线载波通信接口电路、液晶显示及背光电路，所述红外通信电路、信号传输电路、电力线载波通信接口电路、液晶显示及背光电路分别与MCU数据处理器连接；所述红外通信电路包括红外发送电路及红外接收电路和红外接收电路，红外接收电路、红外接收电路分别与MCU数据处理器连接，所述红外接收电路包括红外信号接收管IR1，红外信号接收管IR1第1脚接MCU芯片的第17脚、电容C42，红外信号接收管IR1第3脚与电阻R75、电容C41分别连接，电阻R75接工作电压VDD,电容C42、电容C41、红外信号接收管IR1第2脚都接地；红外发送电路包括红外信号发射管IR2，工作电压VDD与PNP三极管Q2的发射极连接，PNP三极管Q2的集电极与电阻R79、R78分别连接，电阻R79、R78之间的节点与红外信号发射管IR2正极连接，红外信号发射管IR2负极接地，PNP三极管Q2基极、电阻R80、MCU芯片的第18脚依次连接。MCU数据处理器采用FM331X型号的芯片。红外信号接收管IR1采用HM638R-L-WW0038HL-26-30HS138M-W型号，电阻R75采用51R5％0603，电容C4110UF10％080516VX5R,电容C42采用1000PF10％0603。红外信号发射管IR2采用VAT205HS205L5IR5-45型号，本文档来自技高网...

【技术保护点】
智能电能表，包括MCU数据处理器、红外通信电路、信号传输电路、电力线载波通信接口电路、液晶显示及背光电路，所述红外通信电路、信号传输电路、电力线载波通信接口电路、液晶显示及背光电路分别与MCU数据处理器连接；所述红外通信电路包括红外发送电路及红外接收电路和红外接收电路，红外接收电路、红外接收电路分别与MCU数据处理器连接，所述红外接收电路包括红外信号接收管IR1，红外信号接收管IR1第1脚接电容C42一端，红外信号接收管IR1第3脚与电阻R75一端、电容C41一端分别连接，电阻R75另一端接工作电压VDD,电容C42另一端、电容C41另一端、红外信号接收管IR1第2脚都接地；红外发送电路包括红外信号发射管IR2，工作电压VDD与PNP三极管Q2的发射极连接，PNP三极管Q2的集电极与电阻R79、R78分别连接，电阻R79、R78之间的节点与红外信号发射管IR2正极连接，红外信号发射管IR2负极接地，PNP三极管Q2基极、电阻R80依次连接。

【技术特征摘要】
1.智能电能表，包括MCU数据处理器、红外通信电路、信号传输电路、电力线载波通信接口电路、液晶显示及背光电路，所述红外通信电路、信号传输电路、电力线载波通信接口电路、液晶显示及背光电路分别与MCU数据处理器连接；所述红外通信电路包括红外发送电路及红外接收电路和红外接收电路，红外接收电路、红外接收电路分别与MCU数据处理器连接，所述红外接收电路包括红外信号接收管IR1，红外信号接收管IR1第1脚接电容C42一端，红外信号接收管IR1第3脚与电阻R75一端、电容C41一端分别连接，电阻R75另一端接工作电压VDD,电容C42另一端、电容C41另一端、红外信号接收管IR1第2脚都接地；红外发送电路包括红外信号发射管IR2，工作电压VDD与PNP三极管Q2的发射极连接，PNP三极管Q2的集电极与电阻R79、R78分别连接，电阻R79、R78之间的节点与红外信号发射管IR2正极连接，红外信号发射管IR2负极接地，PNP三极管Q2基极、电阻R80依次连接。2.根据权利要求1所述的智能电能表，其特征在于，所述信号传输电路包括计量芯片电能脉冲信号传输电路、多功能口的测试脉冲传输电路、数据串口电路，所述计量芯片电能脉冲信号传输电路、多功能口的测试脉冲传输电路、数据串口电路分别与MCU数据处理器连接。3.根据权利要求2所述的智能电能表，其特征在于，所述计量芯片电能脉冲信号传输电路包括光耦OPT3、光耦OPT7，电阻R38与光耦OPT7内的发光二极管正极连接，光耦OPT7内的发光二极管负极接地，光耦OPT7内的光敏三极管集电极接工作电压VDD,光耦OPT7内的光敏三极管发射极接电阻R47一端,电阻R47另一端接地，；电阻R76与光耦OPT3内的发光二极管负极连接，光耦OPT3内的发光二极管正极接工作电压VDD，光耦OPT3内的光敏三极管的集电极、发射极接至电能表校表输出端子。4.根据权利要求2所述的智能电能表，其特征在于，所述多功能口的测试脉冲传输电路包括光耦OPT4，电阻R43与光耦OPT4内发光二极管负极连接，光耦OPT4内发光二极管正极接工作电源VDD,光耦OPT4内光敏三极管的集电极、发射极连接电能表秒脉冲或时段投切脉冲输出端子。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡萌，傅亮，孙林忠，余武军，
申请(专利权)人：浙江恒业电子有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33