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一种新型智能电表的电路设计图

2020-08-31 06:43

  属机电式智能电表,它由硬件电路、相应软件及发行系统三部分构成,可实现某一电力公司不同时间段不同电价的计费,从而可实现用电监管的智能化。用户的购电信息实行微机管理,方便进行查询、统计、收费及打印票据等。

  工作原理:用户持IC卡到供电部门交款购电,供电部门用售电管理机将购电量写入IC卡中,用户持IC卡在感应区刷非接触式IC卡(简称刷卡,下同),即可合闸供电,供电后将卡拿走。当表内剩余电量等于报警电量时,拉闸断电报警(或蜂鸣器报警),此时用户在感应区刷卡即可恢复供电;当剩余电量为零时,自动拉闸断电,用户必须再次持卡交费购电,才可以恢复用电。

  电表硬件装置:本电表装置的硬件包括接口卡、手持单元及电表费率系统三部分。电力公司通过普通微机串口输入用户购电信息到手持单元部分,用户再将购电信息用手持单元发送到电表费率系统,由费率系统根据用户购电信息来监视用户用电情况,完成计费,并在适当时候提醒用户购电。

  通过串口接收由微机程序输出的用户购电信息,并将该用户购电信息存储并加密。在发送完用户的购电信息后,系统将自动清除购电信息。

  在图中,Intel公司的单片机87C51为完成该部分功能的主体器件,手持单元部分的功能由存储在87C51内的软件程序完成。需用87C51的主要引脚功能说明如下:

  外接晶振引脚XTAL1和XTAL2可与87C51片内的反相放大器构成振荡电路,用于为单片机提供时钟信号。P1引脚为输入/输出口,它内部带有上拉电阻,为8位I/O口。在EEPROM编程和程序验证时,该引脚用于接收低8位地址。

  87C51的RST引脚外接复位电路,P1.2引脚外接发射电路,P1.3引脚外接接收电路。24C01A为美国ATMEL公司生产的 EEPROM,是一个容量为1k比特(128×8)的双线串行接口CMOS存储器。用于存储软件程序运行时所必需的信息。其中SDA为串行数据线,SCL 为串行时钟线。