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专利名称：带可读存储器数据的电能表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及计量技术领域，是一种带可读存储器数据的电能表。
背景技术：
现有液晶显示的电能表，在停电时无法显示用户累计总电量；一旦电能表损坏，液 晶已不能正常显示，无法现场读取用户累计总电量。
发明内容本实用新型的目的是，提供一种带可读存储器数据的电能表，在停电状态下能用 便携式电能表数据读取器显示用户的累计总电量，使用方便的带可读存储器数据的电能表。实现本实用新型的目的所采用的技术方案是一种带可读存储器数据的电能表， 其特征是它包括单片机电路分别与存储器及其接口电路、液晶驱动及停电显示电路、继电 器驱动电路、电能计量电路、485通讯电路和液晶及背光电路电连接。所述的存储器及其接口电路包括型号为ATMEL24C04存储器芯片，电阻R26、R28、 R29、R36和R67，电容C18，ATMEL24C04存储器芯片通过I2C接口与单片机电路的单片机9、 10脚连接。所述的液晶驱动及停电显示电路包括型号为BU9793液晶驱动芯片，电阻R30、 R31、R58、R59，电容C16、二极管D16-D19，型号为BU9793液晶驱动芯片通过电阻R58、R59与 单片机电路的单片机17、18脚连接。所述的继电器驱动电路包括型号为BL8023继电器驱动芯片，电阻R33-R35，型号 为BL8023继电器驱动芯片与单片机电路的单片机11、14脚连接。所述的单片机电路包括型号为NEC78F9222单片机，电阻R27、R32，R37、R38，电容 C13-C15、C17，晶振 XT2。所述的电能计量电路包括型号为ADE775计量芯片，型号为ADE775计量芯片通过 光耦Ull、U14与单片机电路的单片机7、8脚连接。所述的485通讯电路包括型号为MAX485EEN通讯芯片，型号为MAX485EEN通讯芯 片通过光耦U16、U17、U18与单片机12、13、15脚连接。所述的液晶及背光电路包括液晶驱动芯片U4、三极管Q1、电阻R26、背光源D14，液晶 与型号为BU9793液晶驱动芯片连接，液晶背光D14控制端通过电阻R26与单片机4脚连接。本实用新型的带可读存储器数据的电能表，在停电状态下能方便地使用便携式电 能表数据读取器显示用户的累计总电量，大大节约了现场处理问题的时间，减少了处理故 障表的成本；液晶及背光电路增强了电表的防窃电能力，使电表能适用于各种挂表环境。

图1为带可读存储器数据的电能表的电路原理框图。[0014]图2为电源供电电路1的电路原理图。图3为存储器及其接口电路2的电路原理图。图4为液晶驱动及停电显示电路3的电路原理图。图5为继电器驱动电路4的电路原理图。图6为单片机电路5的电路原理图。图7为电能计量电路6的电路原理图。图8为485通讯电路7的电路原理图。图9为液晶及背光电路8的电路原理图。
具体实施方式
下面利用附图和实施例对本实用新型作进一步说明。参照图1，本实用新型的带可读存储器数据的电能表包括单片机电路5分别与存 储器及其接口电路2、液晶驱动及停电显示电路3、继电器驱动电路4、电能计量电路6、485 通讯电路7和液晶及背光电路8电连接。参照图1和2，所述的电源供电电路1为存储器及其接口电路2、液晶驱动及停电 显示电路3、继电器驱动电路4、单片机电路5、电能计量电路6、485通讯电路7和液晶及背 光电路8提供电源。参照图1和3，所述的存储器及其接口电路2包括型号为ATMEL24C04存储器芯片， 电阻R26、R28、R29、R36和R67，电容C18，ATMEL24C04存储器芯片通过I2C接口与单片机 电路5的单片机9、10脚连接。因为存储器及其接口电路2在电源回路设计了串接短路点 电阻R26，在I2C接口串中设计了接短路点电阻R28、R29，所以一旦电能表损坏要读取存储 器内容时，需要先将电阻R26、R28、R29三个短路点打开使其与原电路没有I2C接口和电源 连接，再用专用便携式电能表数据读取器接入J4，即可读取存储器内部相应数据。I2C接口 是计算机的一种控制技术，属于两线式串行总线，它由数据线SDA和时钟SCL构成的串行总 线，可发送和接收数据。参照图1和4，所述的液晶驱动及停电显示电路3包括型号为BU9793液晶驱动芯 片，电阻R30、R31、R58、R59，电容C16、二极管D16-D19，型号为BU9793液晶驱动芯片通过 I2C接口与单片机电路5的单片机17、18脚连接。停显功能的实现，电市电掉电时测试回 路将产生掉电信号，单片机电路5的单片机马上进入掉电程序处理相关数据，最后在程序 停止工作之前把当前的用户累计用电量数据写入型号为BU9793液晶驱动芯片的显示缓存 中，用外部一次性环保锂电池维持液晶驱动芯片的芯片电源，使其处于常显状态。直到下次 上电时更新显示缓存中的内容。其中二极管D16、D17、D18既能在有市电时为BU9793液晶 驱动芯片供电，也能保证在停电状态下锂电池不对其它的电路供电，延长电池的使用寿命。参照图1和5，所述的继电器驱动电路4包括型号为BL8023继电器驱动芯片，电 阻R33-R35，型号为BL8023继电器驱动芯片与单片机电路5的单片机11、14脚连接。单片 机电路5的单片机通过普通I/O 口控制型号为BL8023继电器驱动芯片，从而实现对磁保持 继电器的控制，型号为BL8023继电器驱动芯片是双向继电器驱动集成电路，用于控制磁保 持继电器的工作，具有输出电流大，静态功耗小的特点。当用户欠费时可用继电器给用户断电。[0028]参照图1和6，所述的单片机电路5包括型号为NEC78F9222单片机，电阻R27、R32， R37、R38，电容C13-C15、C17和晶振XT2。单片机采用NEC78F9222芯片，8位flash单片机， 其主要资源如下4Kf lash、256字节RAM、17个I/O 口、9/个外部中断口、4路10位AD、异步 串行口(UART)1、4个8位定时器、看门狗定时器、低电压检测(LVD)复位功能。停电监测 电阻R37、R38和一个A/D 口实现停电监测功能。由于电表在停电之后，需要把数据保存在 EEPR0M中；为了有足够的时间把数据保存在EEPR0M中，需要及时地检测到电源掉电；通过 电阻R37、R38分压，使分压电压处于5V左右，直接接到单片机的A/D 口，再根据A/D取样后 的的值来判断是否停电。软件初始化在电源刚上电的时候，单片机会首先进行初始化的操 作，包括初始化变量、周边设备配置。若是第一次上电，则把初始化后的运行变量和参数变 量，分别存在不同的EEPR0M区域，以方便在掉电时仅需保存运行变量。参照图1和7，所述的电能计量电路6包括型号为ADE775计量芯片，型号为ADE775 计量芯片通过光耦Ull、U14与单片机电路5的单片机7、8脚连接。型号为ADE775是美国 进口的计量专用芯片，它是一款适用于单相配电系统的高精度电能计量IC。它可提供基于 输电线电压和电流计算的瞬时有功功率和平均有功功率。ADE7755中使用的唯一模拟电路 是ADC和参考电压电路。所有其它信号处理都是在数字域实现的。这种信号处理方法可在 随环境条件和时间变化的很大范围内提供优异的稳定性和精度。内部的空载阈值特性保证 型号为ADE7755在空载时没有潜动。电能计量电路6和单片机电路5之间采用光电耦合器 隔离，使两部分电路在电气上完全独立，以保护单片机电路5和其它电路工作的可靠性。参照图1和8，所述的485通讯电路7包括型号为MAX485EEN通讯芯片，通过I2C 串口与单片机电路5的单片机连接；485通讯电路7的热敏电阻和TVS的可有效防通讯线 路因意外破损或人为损害而导入的220V市电时对该接口的损坏，也可适当降低雷电感应 通讯路时对该接口的影响；型号为MAX485EEN通讯芯片通过光耦U16、U17、U18与单片机电 路5的单片机12、13和15脚连接。参照图1和9，所述的液晶及背光电路8包括液晶驱动芯片U4、三极管Q1、电阻 R26、背光源D14，液晶与型号为BU9793液晶驱动芯片连接，液晶背光D14控制端通过电阻 R26与单片机4脚连接。用单片机电路5的单片机I/O控制。背光源D14根据单片机的定 时器点亮或关闭。
权利要求一种带可读存储器数据的电能表，其特征是它包括单片机电路分别与存储器及其接口电路、液晶驱动及停电显示电路、继电器驱动电路、电能计量电路、485通讯电路和液晶及背光电路电连接。
2.根据权利要求1所述的带可读存储器数据的电能表，其特征是所述的存储器及其 接口电路包括型号为ATMEL24C04存储器芯片，电阻R26、R28、R29、R36和R67，电容C18， ATMEL24C04存储器芯片通过I2C接口与单片机电路的单片机9、10脚连接。
3.根据权利要求1所述的带可读存储器数据的电能表，其特征是所述的液晶驱动及 停电显示电路包括型号为BU9793液晶驱动芯片，电阻R30、R31、R58、R59，电容C16、二极管 D16-D19，型号为BU9793液晶驱动芯片通过电阻R58、R59与单片机电路的单片机17、18脚 连接。
4.根据权利要求1所述的带可读存储器数据的电能表，其特征是所述的继电器驱动 电路包括型号为BL8023继电器驱动芯片，电阻R33-R35，型号为BL8023继电器驱动芯片与 单片机电路的单片机11、14脚连接。
5.根据权利要求1所述的带可读存储器数据的电能表，其特征是所述的单片机电路 包括型号为 NEC78F9222 单片机，电阻 R27、R32, R37、R38,电容 C13-C15、C17,晶振 XT2。
6.根据权利要求1所述的带可读存储器数据的电能表，其特征是所述的电能计量电 路包括型号为ADE775计量芯片，型号为ADE775计量芯片通过光耦Ull、U14与单片机电路 的单片机7、8脚连接。
7.根据权利要求1所述的带可读存储器数据的电能表，其特征是所述的485通讯电 路包括型号为MAX485EEN通讯芯片，型号为MAX485EEN通讯芯片通过光耦U16、U17、U18与 单片机12、13、15脚连接。
8.根据权利要求1所述的带可读存储器数据的电能表，其特征是所述的液晶及背光 电路包括液晶驱动芯片U4、三极管Q1、电阻R26、背光源D14，液晶与型号为BU9793液晶驱 动芯片连接，液晶背光D14控制端通过电阻R26与单片机4脚连接。
专利摘要本实用新型涉及计量技术领域，是一种带可读存储器数据的电能表，其特点是它包括单片机电路分别与存储器及其接口电路、液晶驱动及停电显示电路、继电器驱动电路、电能计量电路、485通讯电路和液晶及背光电路电连接。在停电状态下能够方便地使用便携式电能表数据读取器显示用户的累计总电量，大大节约了现场处理问题的时间，减少了处理故障表的成本；液晶及背光电路增强了电表的防窃电能力，使电表能适用于各种挂表环境。
文档编号G01R21/133GK201724981SQ201020216338
公开日2011年1月26日 申请日期2010年6月1日 优先权日2010年6月1日
发明者于安源, 关凤霞, 宋元明, 宋瀹, 李金录, 杨显志, 杨西霞 申请人:深圳市江机实业有限公司