新型智能電能表的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種新型智能電能表，包括單片機(jī)、電能計(jì)量器、存儲(chǔ)器、直流電源、電源監(jiān)控器、顯示器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、負(fù)荷控制器和查詢按鍵，所述電能計(jì)量器、所述存儲(chǔ)器、所述直流電源、所述電源監(jiān)控器、所述顯示器、所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、所述負(fù)荷控制器和所述查詢按鍵都是連接在所述單片機(jī)上，還包括射頻卡，所述射頻卡的輸出端與所述單片機(jī)的輸出端連接，所述單片機(jī)設(shè)置有RS485通信串口。本實(shí)用新型適應(yīng)了電能表智能化的趨勢(shì)，更好地體現(xiàn)RFID免接觸、無(wú)源、信息安全的優(yōu)勢(shì)，防竊電效果好，抄表方式先進(jìn)，IC卡不容易損壞污染。
【專利說(shuō)明】新型智能電能表
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電能表,尤其涉及一種新型智能電能表。
【背景技術(shù)】
[0002]感應(yīng)式電能表以及普通電子式電能表存在諸多缺陷，如功能單一、防竊電效果差、抄表方式落后、IC卡易損壞污染等，為了適應(yīng)電能表智能化的趨勢(shì)，將射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)應(yīng)用到電量信息的傳輸，更好地體現(xiàn)RFID免接觸、無(wú)源、信息安全等優(yōu)勢(shì)。射頻識(shí)別技術(shù)是一種非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，是通過(guò)射頻信號(hào)來(lái)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)?；镜腞FID系統(tǒng)是由電子標(biāo)簽(射頻卡)、閱讀器及應(yīng)用支撐軟硬件三部分組成。RFID標(biāo)簽由芯片和天線組成，每個(gè)標(biāo)簽都具有唯一的電子編碼。根據(jù)發(fā)送射頻信號(hào)的方式不同，標(biāo)簽又分為主動(dòng)式和被動(dòng)式兩種。主動(dòng)式標(biāo)簽由內(nèi)置電池供電主動(dòng)向讀寫器發(fā)送射頻信號(hào)。被動(dòng)式標(biāo)簽在接收到閱讀器發(fā)出的電磁波信號(hào)后，將部分電磁能量轉(zhuǎn)化為供自己工作的能量從而做出響應(yīng)。閱讀器負(fù)責(zé)向標(biāo)簽發(fā)射讀取信號(hào)并接受標(biāo)簽的應(yīng)答，對(duì)標(biāo)簽的對(duì)象標(biāo)識(shí)信息進(jìn)行解碼，將對(duì)象標(biāo)識(shí)信息連帶標(biāo)簽上其它相關(guān)信息傳輸?shù)街鳈C(jī)以供處理。RFID應(yīng)用支撐軟硬件主要負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)與企業(yè)或組織應(yīng)用的相關(guān)功能。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的就在于為了解決上述問(wèn)題而提供一種不用接觸就能實(shí)現(xiàn)電量信息的傳輸?shù)男滦椭悄茈娔鼙怼?br> [0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
[0005]本實(shí)用新型包括單片機(jī)、電能計(jì)量器、存儲(chǔ)器、直流電源、電源監(jiān)控器、顯示器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、負(fù)荷控制器和查詢按鍵，所述電能計(jì)量器、所述存儲(chǔ)器、所述直流電源、所述電源監(jiān)控器、所述顯示器、所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、所述負(fù)荷控制器和所述查詢按鍵都是連接在所述單片機(jī)上，還包括射頻卡，所述射頻卡的輸出端與所述單片機(jī)的輸入端連接，所述單片機(jī)設(shè)置有RS485通信串口。
[0006]進(jìn)一步地，所述射頻卡設(shè)置有數(shù)據(jù)端口、復(fù)位端、地址鎖存端口、數(shù)據(jù)寫入端、數(shù)據(jù)讀取端，所述單片機(jī)設(shè)置有編程地址端口和接地端口，所述數(shù)據(jù)端口與所述編程地址端口對(duì)應(yīng)連接，所述復(fù)位端、所述地址鎖存端口與、所述數(shù)據(jù)寫入端和所述數(shù)據(jù)讀取端對(duì)應(yīng)與所述編程地址端口連接。
[0007]進(jìn)一步地，所述射頻卡型號(hào)為MFRC500，所述單片機(jī)型號(hào)為MSP430。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0009]本實(shí)用新型適應(yīng)了電能表智能化的趨勢(shì)，將射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)應(yīng)用到電量信息的傳輸，更好地體現(xiàn)RFID免接觸、無(wú)源、信息安全的優(yōu)勢(shì)，功能比較多，防竊電效果好，抄表方式先進(jìn)，IC卡不容易損壞污染。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0010]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理框圖。
[0011]圖2是本實(shí)用新型的射頻卡與單片機(jī)的連接簡(jiǎn)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步具體描述:
[0013]如圖1所示，本實(shí)用新型包括單片機(jī)MSP430、電能計(jì)量器ADE7755、存儲(chǔ)器、直流電源、電源監(jiān)控器、顯示器LED/IXD、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、負(fù)荷控制器和查詢按鍵，電能計(jì)量器ADE7755、存儲(chǔ)器、直流電源、電源監(jiān)控器、顯示器LED/IXD、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、負(fù)荷控制器和查詢按鍵都是連接在單片機(jī)MSP430上，還包括射頻卡MFRC500，所述射頻卡MFRC500的輸出端與所述單片機(jī)MSP430的輸入端連接，所述單片機(jī)MSP430設(shè)置有RS485通信串口。
[0014]如圖2所示，射頻卡MFRC500設(shè)置有數(shù)據(jù)端口 DO?D7、復(fù)位端RSTPD、地址鎖存端口 ALE、數(shù)據(jù)寫入端NWR、數(shù)據(jù)讀取端NRD和端口 NCS，所述單片機(jī)設(shè)置有編程地址端口P6.0?P6.7、編程地址端口 P2.0、編程地址端口 Pl.4、編程地址端口 Pl.7、編程地址端口Pl.6和接地端口 GND，數(shù)據(jù)端口 DO?D7與編程地址端口 P6.0?P6.7對(duì)應(yīng)連接，復(fù)位端RSTPD與編程地址端口 P2.0連接，地址鎖存端口 ALE與編程地址端口 Pl.4連接，數(shù)據(jù)寫入端NWR與編程地址端口 Pl.7連接，數(shù)據(jù)讀取端NRD與編程地址端口 Pl.6連接，端口 NCS與接地端口 GND連接。
[0015]如圖1和圖2所示，射頻卡型號(hào)為MFRC500或其他具有相似功能的型號(hào)，單片機(jī)型號(hào)為MSP430或其他具有相似功能的型號(hào)。
[0016]本實(shí)用新型的工作原理是:如圖1所示，電能計(jì)量器ADE7755根據(jù)電壓、電流輸入信號(hào)生產(chǎn)電能量脈沖信號(hào)和電流方向信號(hào)送給單片機(jī)MSP430進(jìn)行處理。單片機(jī)MSP430對(duì)電量脈沖進(jìn)行累計(jì)，計(jì)算出電量并存貯，同時(shí)根據(jù)當(dāng)前費(fèi)率對(duì)剩余電量進(jìn)行減法處理，并判斷是否告警或斷電。單片機(jī)MSP430不斷讀時(shí)鐘，并決定當(dāng)前運(yùn)行的費(fèi)率。單片機(jī)MSP430還監(jiān)測(cè)RS485總線和紅外通訊信號(hào)，接收或響應(yīng)命令，進(jìn)行串行通訊。另外，電表還監(jiān)測(cè)繼電器狀態(tài)和電池電壓、功率等參數(shù)，對(duì)非正常狀態(tài)告警和記錄。直流電源用于保證在電網(wǎng)斷電時(shí)電能表的正常運(yùn)行，電源監(jiān)控單元實(shí)時(shí)監(jiān)控線性電源網(wǎng)絡(luò)的工作情況。負(fù)荷控制部分控制負(fù)載的通斷。電能表與上位機(jī)的信息交互采用近紅外光電通信和遠(yuǎn)程RS485總線方式。電能表采用按鍵實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵信息的查詢。
[0017]如圖2所示，射頻卡MFRC500是應(yīng)用于13.56MHz非接觸式通信中高集成IC系列中的一員。該IC系列利用了先進(jìn)的調(diào)制和解調(diào)概念，完全集成了在13.56MHz下所有類型的被動(dòng)非接觸式通信方式和協(xié)議。射頻卡MFRC500支持IS014443A所有的層。內(nèi)部的發(fā)送器部分不需要增加有源電路就能夠直接驅(qū)動(dòng)近操作距離的天線(可達(dá)100mm)，接收器部分提供一個(gè)堅(jiān)固而有效的解調(diào)和解碼電路，用于IS014443A兼容的應(yīng)答器信號(hào)。數(shù)字部分處理IS014443A幀和錯(cuò)誤檢測(cè)(奇偶和CRC)。此外，它還支持快速CRYPT0I加密算法用于驗(yàn)證Ml隊(duì)RE系列產(chǎn)品。方便的并行接口可直接連接到任何8位微處理器，這樣給讀卡器終端的設(shè)計(jì)提供了極大的靈活性，應(yīng)用RFID是電能表實(shí)現(xiàn)預(yù)付費(fèi)的工具，借助RFID技術(shù)，我們可以很容易的實(shí)現(xiàn)電能表的預(yù)付費(fèi)。利用射頻卡MFRC500芯片作為RFID中的讀值和減值。由于單片機(jī)MSP430的總線不外擴(kuò)，所以不能把射頻卡MFRC500直接作為外部存儲(chǔ)器操作。對(duì)此，采用模擬總線的方式與MFRC500進(jìn)行通信。這里選用P6 口與射頻卡MFRC500的D0-D7相連，Pl.6接數(shù)據(jù)讀取端NRD，Pl.7接數(shù)據(jù)寫入端NWR，Pl.4接地址鎖存端ALE，P2.0接復(fù)位端RSTPD, GND端口接NCS端口。
【權(quán)利要求】
1.一種新型智能電能表，包括單片機(jī)、電能計(jì)量器、存儲(chǔ)器、直流電源、電源監(jiān)控器、顯示器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、負(fù)荷控制器和查詢按鍵，所述電能計(jì)量器、所述存儲(chǔ)器、所述直流電源、所述電源監(jiān)控器、所述顯示器、所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、所述負(fù)荷控制器和所述查詢按鍵均連接在所述單片機(jī)上，其特征在于:包括射頻卡，所述射頻卡的輸出端與所述單片機(jī)的輸入端連接，所述單片機(jī)設(shè)置有RS485通信串口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型智能電能表，其特征在于:所述射頻卡設(shè)置有數(shù)據(jù)端口、復(fù)位端、地址鎖存端口、數(shù)據(jù)寫入端、數(shù)據(jù)讀取端，所述單片機(jī)設(shè)置有編程地址端口和接地端口，所述數(shù)據(jù)端口與所述編程地址端口對(duì)應(yīng)連接，所述復(fù)位端、所述地址鎖存端口與、所述數(shù)據(jù)寫入端和所述數(shù)據(jù)讀取端對(duì)應(yīng)與所述編程地址端口連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型智能電能表，其特征在于:所述射頻卡型號(hào)為MFRC500，所述單片機(jī)型號(hào)為MSP430。
【文檔編號(hào)】G01R22/06GK203414523SQ201320372700
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月26日
【發(fā)明者】巫夢(mèng)飛 申請(qǐng)人:成都新方洲信息技術(shù)有限公司