传统的机械电能表,是经过磁力矩驱动铝盘,带计量器计量电量的。这种计量方法存在着寿命短、差错大、需定时调试,简单窃电,现场抄表等许多缺点,操作的牢靠性亦得不到确保,并且给城市电网的建造、规划和剖析带来了很大困难。为了处理上述问题,具有防窃电功用的,液晶显现的,带有红外通讯、485通讯的电子电能表逐步被使用,并且将逐步成为商场的干流。
体系组成
带软件校表功用的单向付费率表的体系结构如图 1 所示。完成原理为:电网的电流和电压信号经过分流器,被采样芯片采样过来,以脉冲(CF)的方法输出给单片机,单片机经过对电能高频脉冲CF的收集和剖析,输出电能指示脉冲信号,供脉冲灯和校表用,吧并使用CF信号,计算出收集到的电量,送到LCD驱动,在LCD上显现,一同又写入EEPROM;EEPROM中除了保存电量信息外,还有表号等信息,这些信息能够经过红外和485通讯抄读和设置,也能够在LCD上显现。
硬件规划
硬件规划如图1所示,分为时钟供应模块、数据存储模块、脉冲收集模块、软件校表模块、掉电检测模块、红外输出模块、485通讯模块、电池电压检测模块、拉闸操控模块。主控芯片选用NEC单片机UPD78F0485,其根本特性如下:1.8″5.5V宽电压供电;内部集成PLL锁相环晶振电路,温漂极小;低功耗,副时钟作业的时分,功耗最低1uA;内部集成上电复位电路和低电压检测电路,便利做掉电数据存储;内部集成A/D,能够做电池电压检测;有沿触发外部中止,能够收集电量脉冲;内部集成了I%&&&&&%电路和两个UART电路,便利2路通讯;并集成了2个16位定时器,2个8位定时器,通用I/O口很多。这些资源,都是UPD78F0485被用来规划电能表的重要原因。
下面就电能表中的一些首要硬件电路的规划做一个扼要的剖析。
1)485通讯电路规划:
在电能表体系中,抄表体系在抄表的时分只要固定的会集方法:485、载波、红外。485作为成本低、运转牢靠、抄表速度快等特色,现在是抄表用的最广泛的一种方法。图2即为485电路的根本结构。此电路经过光耦把单片机输出的信号,阻隔输出到3085芯片,3085芯片再把此信号转变成差分信号送给总线。承受的信号也要经过光耦阻隔送回单片机。此电路的特色是3085的RE和DE两个引脚由一根引线一同操控,节省了单片机的一个I/O口,这种接法是有条件的,即电能表上的通讯不是肯定的全双工。因为485电路的差分信号传输间隔比较远,一般布线的环境也比较恶劣,所以485线路必须有压敏电阻进行高压维护,并且还要有TVS管,避免瞬态的高压搅扰和遭受雷击。