一種智能電能表的製作方法

2023-05-17 02:28:41

本實用新型涉及一種智能電能表，屬於自動化測量及智能控制技術領域。

背景技術：

長期以來，我國居民用電的管理過於落後，一直採用的先用電、後抄表、再付費的傳統作業模式。這種管理方式給居民和管理人員帶來諸多不便，而且還存在著一些弊端與浪費。為了適應社會的需求，保證用戶安全，方便，合理的用電，需要對傳統的電錶和用電管理模式進行改造，使之符合社會的發展需要。

近年來，在低碳經濟、綠色節能及可持續發展思想的推動下，如何進一步提高電網效率，積極應對環境挑戰，提高供電可靠性和電能質量，完善電力用戶服務，適應更加開放的能源及電力市場化環境需要，對未來電網的發展提出了更高的要求。智能電網的概念應運而生並成為全球電力行業共同研究和探討的熱點，支撐中國乃至全球智能電網的將是通信技術、信息處理技術和控制技術。

智能電錶作為智能電網建設的重要基礎裝備，加快智能電錶產業鏈整合，促進其產業化，對於電網實現信息化、自動化和互動化具有支撐作用。然而，現有的電能表功能單一且需要專業人士進行更換電能表，而且具有一定的危險性。

技術實現要素：

本實用新型的主要目的在於，克服現有技術中的不足，提供一種新型結構的智能電能表，特別適用於居民用電的管理。

本實用新型所要解決的技術問題是克服現有電能表功能單一、更換不方便的問題，提供結構緊湊、拆裝方便、製作容易、安全可靠、實用性強的智能電能表，實現電能數據的計時計量、自動計費、即時雙向通信等功能，從而實現住宅能耗計量的高質量和高效率管理，為居民的優化用電提供幫助，並具有低功耗，成本低，高穩定性和精度高的優點。

為了達到上述目的，本實用新型所採用的技術方案是：

一種智能電能表，包括控制器模塊，均與控制器模塊相連的電能計量模塊、IC卡模塊、實時時鐘模塊、顯示模塊和EEPROM存儲器，以及用於供電的電源模塊。所述電能計量模塊用於對智能電能表進行電量的採集和測量；所述IC卡模塊用於實現智能電能表的預付費；所述實時時鐘模塊用於產生同期時鐘信息實時進行計時；所述顯示模塊用於顯示智能電能表當前的用電度集數；所述EEPROM存儲器用於存儲採集的電量數據。

本實用新型進一步設置為：所述控制器模塊採用AT89C51單片機。

本實用新型進一步設置為：所述電能計量模塊採用CS5460A晶片。

本實用新型進一步設置為：所述實時時鐘模塊採用DS1302晶片。

本實用新型進一步設置為：所述IC卡模塊採用射頻IC卡。

本實用新型進一步設置為：所述顯示模塊採用圖形液晶顯示模塊GXM12864。

本實用新型進一步設置為：所述IC卡模塊包括依次相連的IC卡、IC卡讀寫器和串口電平轉換電路，所述串口電平轉換電路與控制器模塊相連。

本實用新型進一步設置為：還包括與控制器模塊相連的報警模塊，用於啟動報警。

與現有技術相比，本實用新型具有的有益效果是：

實現電能數據的計時計量、自動計費、即時雙向通信等功能，從而實現住宅能耗計量的高質量和高效率管理，具有低功耗，成本低，高穩定性和精度高的優點；通過模塊化的設置，使得電能表的更換更加方便，一般非專業人士即可更換電能表，並安全可靠；通過控制器模塊的設置，為智能家居控制預留了接口；實時時鐘模塊採用晶片DS1302，具有更加準確可靠地實時計時功能。

上述內容僅是本實用新型技術方案的概述，為了更清楚的了解本實用新型的技術手段，下面結合附圖對本實用新型作進一步的描述。

附圖說明

圖1為本實用新型一種智能電能表的結構框圖。

具體實施方式

下面結合說明書附圖，對本實用新型作進一步的說明。

如圖1所示的一種智能電能表，包括控制器模塊，均與控制器模塊相連的電能計量模塊、IC卡模塊、實時時鐘模塊、顯示模塊和EEPROM存儲器，以及用於供電的電源模塊。所述電能計量模塊用於對智能電能表進行電量的採集和測量；所述IC卡模塊用於實現智能電能表的預付費；所述實時時鐘模塊用於產生同期時鐘信息實時進行計時；所述顯示模塊用於顯示智能電能表當前的用電度集數；所述EEPROM存儲器用於存儲採集的電量數據。

所述控制器模塊採用AT89C51單片機，低功耗、成本低。

所述電能計量模塊採用CS5460A晶片，CS5460A 晶片包含兩個ΔΣ模-數轉換器（ADC）、高速電能計算功能和一個串行接口的高度集成的ΔΣ 模-數轉換器。它可以精確測量和計算有功電能、瞬時功率等。

所述實時時鐘模塊採用DS1302晶片，DS1302晶片可以獨立於單片機而工作，不受MCU主晶振及其電容的影響，計時精確；還具有主電源掉電情況下的時鐘保護電路和備份電源自動切換控制電路，可以保證在主電源掉電和其他一些惡劣環境下系統實時實鐘的定時準確性。

所述IC卡模塊採用射頻IC卡，如MIFARE 1射頻IC卡，其內部包括1KB高速EEPROM、數字控制模塊和一個高效率射頻天線模塊。所述IC卡模塊包括依次相連的IC卡、IC卡讀寫器和串口電平轉換電路，所述串口電平轉換電路與控制器模塊相連；單片機AT89C51完成對射頻卡的讀寫操作，H6152讀寫器對射頻卡進行讀寫後通過串口電平轉換電路將RS－232電平轉換為單片機所識別的TTL電平，從而達到了使用A89C51單片機來控制射頻卡的讀寫過程。

所述顯示模塊採用圖形液晶顯示模塊GXM12864，其內含KS0108B/HD61202控制器，是一種採用低功耗CMOS技術實現的點陣圖形LCD模塊，有8位的微處理器接口，通過內部的128×64位映射DDRAM實現128點×64點大小的平板顯示。

本實用新型提供的一種智能電能表還包括與控制器模塊相連的報警模塊，用於對檢測到的異常情況啟動報警。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，並非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案範圍內，當可利用上述揭示的技術內容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何的簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本實用新型技術方案的範圍內。