专利名称：电能表电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电能表电路。
背景技术：
电能表，是用来测量电能的仪表，又称电度表。每家每户的用电量大多需要通过人工挨家挨户抄表来实现，比较费时费力，而且人工抄表的精确度不可靠，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。随着社会的不断进步，电表也在朝着全面数字化的方向发展，当月或当年的电表读数可直接反映在电表的显示屏上，无需挨家挨户抄表。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，给 PCB的制作带来了一定的难度，同时使用的硬件多，造成了较大的资源浪费。

实用新型内容本实用新型的目的是提供一种电能表电路，采用单芯片(S0C)，将计量、液晶驱动集成到一块芯片中，来取代传统电能表的单片机、计量芯片和液晶驱动组合。本实用新型的技术方案如下一种电能表电路，包括有主控电路、显示电路、通信电路、存储电路、计量电路和电源电路，其特征在于所述的显示电路、通信电路、存储电路和计量电路分别与主控电路相连，所述的显示电路包括液晶显示屏LCD，所述的液晶显示屏LCD具有16个引脚，并通过导线分别连接有下拉电阻R6 R21 ；所述的通信电路包括红外通信电路和485通信电路，所述的红外通信电路包括远红外发送器L4和远红外接收器L3，所述的远红外发送器L4的阳极串接电阻似6后外接直流电源，远红外发送器L4的阴极连接有共发射极的三极管Q1、Q2，其中三极管Ql的集电极与远红外发送器L4的阴极相连，三极管Ql的基极与三极管Q2的集电极相连，三极管 Q2的集电极通过电阻R5接入直流电源，三极管Q2的基极外接电阻R27后引出信号输入端 IRTXD,电阻R27的两端并联有电容CZl ；从所述远红外接收器L3的第1接线端引出信号输出端IRRXD，远红外接收器L3的第2、3接线端分别通过导线接地和外接直流电源，远红外接收器L3的第1、3接线端之间连接有电阻R22，远红外接收器L3的第2、3接线端之间连接有电容Cll ；所述的485通信电路包括双工通信模块U3，所述双工通信模块U3的RO端通过电阻R35外接光耦0C1，双工通信模块U3的DE、/RE端通过导线相互并联并外接光耦0C2，双工通信模块U3的DI端通过电阻R50接地，双工通信模块U3的A端通过热敏电阻PCTl接入连接器JP2的第1引脚，双工通信模块U3的B端通过热敏电阻PCT2接入连接器JP2的第2引脚，双工通信模块U3的A、B端之间并联有瞬态抑制二极管Tl，所述瞬态抑制二极管 Tl的一端通过电阻R37接入直流电源，瞬态抑制二极管Tl的另一端通过电阻R38接地；所述的存储电路包括单片机U2，所述单片机U2的SCL、SDA端分别通过电阻R29、 R28外接直流电源，单片机U2的AO、Al、NC、WP端共接地；[0010]所述的主控电路包括CPU及其外围电路；所述的计量电路包括电流采样电路和电压采样电路，所述的电流采样电路包括相互电连接的电流采集模块CTl和分流器shunt，所述分流器shunt的二个输出端通过导线分别接入电阻R1、R2的一个接线端，电阻R1、R2的另一个接线端之间并联有相串联的电容Cl、C2 ；所述的电压采样电路包括依次相互串联的电阻以4、以5、以6、1^8、1^7、1^11、1^1，其中电阻1^1的两端并联有电容C3 ；所述的电源电路包括变压器TMl，所述变压器TMl的初级线圈外接交流电，变压器 TMl具有二组次级线圈，其中一组次级线圈连接有稳压器UM3，另一组次级线圈的两端通过整流二极管DMl连接有稳压器UM2。所述的电能表电路，其特征在于所述的电流采集模块CTl为锰铜片。本实用新型的有益效果本实用新型采用单芯片(S0C)，将计量、液晶驱动集成到一块芯片中，取代了传统电能表的单片机、计量芯片和液晶驱动组合，其EMC性能更好，节约了硬件资源，同时有效的减小了 PCB的面积，降低了成本。

图1为本实用新型电源电路的电路原理图。图2为本实用新型显示电路的电路原理图。图3为本实用新型红外通信电路的电路原理图。图4为本实用新型485通信电路的电路原理图。图5为本实用新型存储电路的电路原理图。图6为本实用新型主控电路的电路原理图。图7为本实用新型电流采样电路的电路原理图。图8为本实用新型电压采样电路的电路原理图。
具体实施方式
参见附图，一种电能表电路，包括有主控电路、显示电路、通信电路、存储电路、计量电路和电源电路，显示电路、通信电路、存储电路和计量电路分别与主控电路相连，显示电路用于显示用户的当前电量，包括液晶显示屏LCD，液晶显示屏LCD具有16个引脚，并通过导线分别连接有下拉电阻R6 R21 ；通信电路包括红外通信电路和485通信电路，红外通信电路用于抄表员利用掌机现场抄读电量数据，包括远红外发送器L4和远红外接收器L3，远红外发送器L4的阳极串接电阻似6后外接直流电源，远红外发送器L4的阴极连接有共发射极的三极管Ql、Q2，其中三极管Ql的集电极与远红外发送器L4的阴极相连，三极管Ql的基极与三极管Q2的集电极相连，三极管Q2的集电极通过电阻R5接入直流电源，三极管Q2的基极外接电阻R27后引出信号输入端IRT )，电阻R27的两端并联有电容CZl ；从远红外接收器L3的第1接线端引出信号输出端IRRXD，远红外接收器L3的第2、3接线端分别通过导线接地和外接直流电源，远红外接收器L3的第1、3接线端之间连接有电阻R22，远红外接收器L3的第2、3接线端之间连接有电容Cll ；485通信电路用于远程抄读电量数据，包括双工通信模块U3，双工通信模块U3的
4RO端通过电阻R35外接光耦0C1，双工通信模块U3的DE、/RE端通过导线相互并联并外接光耦0C2，双工通信模块U3的DI端通过电阻R50接地，双工通信模块U3的A端通过热敏电阻PCTl接入连接器JP2的第1引脚，双工通信模块U3的B端通过热敏电阻PCT2接入连接器JP2的第2引脚，双工通信模块U3的A、B端之间并联有瞬态抑制二极管Tl，瞬态抑制二极管Tl的一端通过电阻R37接入直流电源，瞬态抑制二极管Tl的另一端通过电阻R38接地；存储电路采用IIC标准接口的EEPR0M，读写次数1，000，000次，掉电数据不丢失， 包括单片机U2，单片机U2的SCL、SDA端分别通过电阻R29、R28外接直流电源，单片机U2 的AO、Al、NC、WP端共接地；主控电路包括CPU及其外围电路，内置大容量FLASH、RAM、内部时钟、集成计量和 LCD驱动等模块，通过对CPU编程，进而控制外部设备；计量电路进行电能量采集，包括电流采样电路和电压采样电路，电流采样电路包括相互电连接的锰铜片CTl和分流器shunt， 分流器shunt的二个输出端通过导线分别接入电阻R1、R2的一个接线端，电阻Rl、R2的另一个接线端之间并联有相串联的电容Cl、C2 ；电压采样电路包括依次相互串联的电阻RA4、 RA5、RA6、RA8、RA7、RA11、RA1，其中电阻RAl的两端并联有电容C3 ；电源电路包括变压器TM1，变压器TMl的初级线圈外接交流电，变压器TMl具有二组次级线圈，其中一组次级线圈连接有稳压器UM3，另一组次级线圈的两端通过整流二极管 DMl连接有稳压器UM2。变压器TMl输出两路隔离的交流电压，其中一路输出经过桥式整流和电容滤波后，经稳压器UM3得到直流5V电压，为上述各电路提供工作电源；另一路输出经半波整流和电容滤波后，经稳压器UM2得到直流5V电压，为485通信电路提供工作电源。
权利要求1.一种电能表电路，包括有主控电路、显示电路、通信电路、存储电路、计量电路和电源电路，其特征在于所述的显示电路、通信电路、存储电路和计量电路分别与主控电路相连， 所述的显示电路包括液晶显示屏LCD，所述的液晶显示屏LCD具有16个引脚，并通过导线分别连接有下拉电阻R6 R21 ；所述的通信电路包括红外通信电路和485通信电路，所述的红外通信电路包括远红外发送器L4和远红外接收器L3，所述的远红外发送器L4的阳极串接电阻似6后外接直流电源，远红外发送器L4的阴极连接有共发射极的三极管Q1、Q2，其中三极管Ql的集电极与远红外发送器L4的阴极相连，三极管Ql的基极与三极管Q2的集电极相连，三极管Q2的集电极通过电阻R5接入直流电源，三极管Q2的基极外接电阻R27后引出信号输入端IRT )， 电阻R27的两端并联有电容CZl ；从所述远红外接收器L3的第1接线端引出信号输出端 IRRXD，远红外接收器L3的第2、3接线端分别通过导线接地和外接直流电源，远红外接收器 L3的第1、3接线端之间连接有电阻R22，远红外接收器L3的第2、3接线端之间连接有电容 Cl 1 ；所述的485通信电路包括双工通信模块U3，所述双工通信模块U3的RO端通过电阻R35 外接光耦0C1，双工通信模块U3的DE、/RE端通过导线相互并联并外接光耦0C2，双工通信模块U3的DI端通过电阻R50接地，双工通信模块U3的A端通过热敏电阻PCTl接入连接器JP2的第1引脚，双工通信模块U3的B端通过热敏电阻PCT2接入连接器JP2的第2引脚，双工通信模块U3的A、B端之间并联有瞬态抑制二极管Tl，所述瞬态抑制二极管Tl的一端通过电阻R37接入直流电源，瞬态抑制二极管Tl的另一端通过电阻R38接地；所述的存储电路包括单片机U2，所述单片机U2的SCL、SDA端分别通过电阻R29、R28 外接直流电源，单片机U2的AO、Al、NC、WP端共接地；所述的主控电路包括CPU及其外围电路；所述的计量电路包括电流采样电路和电压采样电路，所述的电流采样电路包括相互电连接的电流采集模块CTl和分流器shunt，所述分流器shunt的二个输出端通过导线分别接入电阻R1、R2的一个接线端，电阻R1、R2的另一个接线端之间并联有相串联的电容Cl、C2 ；所述的电压采样电路包括依次相互串联的电阻 RA4、RA5、RA6、RA8、RA7、RA11、RA1，其中电阻RAl的两端并联有电容C3 ；所述的电源电路包括变压器TMl，所述变压器TMl的初级线圈外接交流电，变压器TMl 具有二组次级线圈，其中一组次级线圈连接有稳压器UM3，另一组次级线圈的两端通过整流二极管DMl连接有稳压器UM2。
2.根据权利要求1所述的电能表电路，其特征在于所述的电流采集模块CTl为锰铜片。
专利摘要本实用新型公开了一种电能表电路，包括有主控电路、显示电路、通信电路、存储电路和计量电路，显示电路、通信电路、存储电路和计量电路分别与主控电路相连，通信电路包括红外通信电路和485通信电路，计量电路包括电流采样电路和电压采样电路。本实用新型采用单芯片(SOC)，将计量、液晶驱动集成到一块芯片中，取代了传统电能表的单片机、计量芯片和液晶驱动组合，其EMC性能更好，节约了硬件资源，同时有效的减小了PCB的面积，降低了成本。
文档编号G01R22/06GK202305664SQ20112042056
公开日2012年7月4日 申请日期2011年10月28日 优先权日2011年10月28日
发明者孙经, 张小龙, 王勇 申请人:国电南瑞科技股份有限公司, 国网电力科学研究院, 安徽南瑞中天电力电子有限公司