新型智能電能表的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種新型智能電能表，包括單片機、電能計量器、存儲器、直流電源、電源監控器、顯示器、實時時鐘電路、負荷控制器和查詢按鍵，所述電能計量器、所述存儲器、所述直流電源、所述電源監控器、所述顯示器、所述實時時鐘電路、所述負荷控制器和所述查詢按鍵都是連接在所述單片機上，還包括射頻卡，所述射頻卡的輸出端與所述單片機的輸出端連接，所述單片機設置有RS485通信串口。本實用新型適應了電能表智能化的趨勢，更好地體現RFID免接觸、無源、信息安全的優勢，防竊電效果好，抄表方式先進，IC卡不容易損壞污染。
【專利說明】新型智能電能表
【技術領域】
[0001]本實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】
[0002]感應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，為了適應電能表智能化的趨勢，將射頻識別(RFID)技術應用到電量信息的傳輸，更好地體現RFID免接觸、無源、信息安全等優勢。射頻識別技術是一種非接觸式自動識別技術，是通過射頻信號來自動識別目標對象并獲取相關數據。基本的RFID系統是由電子標簽(射頻卡)、閱讀器及應用支撐軟硬件三部分組成。RFID標簽由芯片和天線組成，每個標簽都具有唯一的電子編碼。根據發送射頻信號的方式不同，標簽又分為主動式和被動式兩種。主動式標簽由內置電池供電主動向讀寫器發送射頻信號。被動式標簽在接收到閱讀器發出的電磁波信號后，將部分電磁能量轉化為供自己工作的能量從而做出響應。閱讀器負責向標簽發射讀取信號并接受標簽的應答，對標簽的對象標識信息進行解碼，將對象標識信息連帶標簽上其它相關信息傳輸到主機以供處理。RFID應用支撐軟硬件主要負責實現與企業或組織應用的相關功能。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種不用接觸就能實現電量信息的傳輸的新型智能電能表。
[0004]為了達到上述目的，本發明采用了以下技術方案:
[0005]本實用新型包括單片機、電能計量器、存儲器、直流電源、電源監控器、顯示器、實時時鐘電路、負荷控制器和查詢按鍵，所述電能計量器、所述存儲器、所述直流電源、所述電源監控器、所述顯示器、所述實時時鐘電路、所述負荷控制器和所述查詢按鍵都是連接在所述單片機上，還包括射頻卡，所述射頻卡的輸出端與所述單片機的輸入端連接，所述單片機設置有RS485通信串口。
[0006]進一步地，所述射頻卡設置有數據端口、復位端、地址鎖存端口、數據寫入端、數據讀取端，所述單片機設置有編程地址端口和接地端口，所述數據端口與所述編程地址端口對應連接，所述復位端、所述地址鎖存端口與、所述數據寫入端和所述數據讀取端對應與所述編程地址端口連接。
[0007]進一步地，所述射頻卡型號為MFRC500，所述單片機型號為MSP430。
[0008]本實用新型的有益效果在于:
[0009]本實用新型適應了電能表智能化的趨勢，將射頻識別(RFID)技術應用到電量信息的傳輸，更好地體現RFID免接觸、無源、信息安全的優勢，功能比較多，防竊電效果好，抄表方式先進，IC卡不容易損壞污染。
【專利附圖】
【附圖說明】[0010]圖1是本實用新型的結構原理框圖。
[0011]圖2是本實用新型的射頻卡與單片機的連接簡圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖對本發明作進一步具體描述:
[0013]如圖1所示，本實用新型包括單片機MSP430、電能計量器ADE7755、存儲器、直流電源、電源監控器、顯示器LED/IXD、實時時鐘電路、負荷控制器和查詢按鍵，電能計量器ADE7755、存儲器、直流電源、電源監控器、顯示器LED/IXD、實時時鐘電路、負荷控制器和查詢按鍵都是連接在單片機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MSP430的輸入端連接，所述單片機MSP430設置有RS485通信串口。
[0014]如圖2所示，射頻卡MFRC500設置有數據端口 DO?D7、復位端RSTPD、地址鎖存端口 ALE、數據寫入端NWR、數據讀取端NRD和端口 NCS，所述單片機設置有編程地址端口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，數據端口 DO?D7與編程地址端口 P6.0?P6.7對應連接，復位端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，數據寫入端NWR與編程地址端口 Pl.7連接，數據讀取端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，射頻卡型號為MFRC500或其他具有相似功能的型號，單片機型號為MSP430或其他具有相似功能的型號。
[0016]本實用新型的工作原理是:如圖1所示，電能計量器ADE7755根據電壓、電流輸入信號生產電能量脈沖信號和電流方向信號送給單片機MSP430進行處理。單片機MSP430對電量脈沖進行累計，計算出電量并存貯，同時根據當前費率對剩余電量進行減法處理，并判斷是否告警或斷電。單片機MSP430不斷讀時鐘，并決定當前運行的費率。單片機MSP430還監測RS485總線和紅外通訊信號，接收或響應命令，進行串行通訊。另外，電表還監測繼電器狀態和電池電壓、功率等參數，對非正常狀態告警和記錄。直流電源用于保證在電網斷電時電能表的正常運行，電源監控單元實時監控線性電源網絡的工作情況。負荷控制部分控制負載的通斷。電能表與上位機的信息交互采用近紅外光電通信和遠程RS485總線方式。電能表采用按鍵實現關鍵信息的查詢。
[0017]如圖2所示，射頻卡MFRC500是應用于13.56MHz非接觸式通信中高集成IC系列中的一員。該IC系列利用了先進的調制和解調概念，完全集成了在13.56MHz下所有類型的被動非接觸式通信方式和協議。射頻卡MFRC500支持IS014443A所有的層。內部的發送器部分不需要增加有源電路就能夠直接驅動近操作距離的天線(可達100mm)，接收器部分提供一個堅固而有效的解調和解碼電路，用于IS014443A兼容的應答器信號。數字部分處理IS014443A幀和錯誤檢測(奇偶和CRC)。此外，它還支持快速CRYPT0I加密算法用于驗證Ml隊RE系列產品。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計提供了極大的靈活性，應用RFID是電能表實現預付費的工具，借助RFID技術，我們可以很容易的實現電能表的預付費。利用射頻卡MFRC500芯片作為RFID中的讀值和減值。由于單片機MSP430的總線不外擴，所以不能把射頻卡MFRC500直接作為外部存儲器操作。對此，采用模擬總線的方式與MFRC500進行通信。這里選用P6 口與射頻卡MFRC500的D0-D7相連，Pl.6接數據讀取端NRD，Pl.7接數據寫入端NWR，Pl.4接地址鎖存端ALE，P2.0接復位端RSTPD, GND端口接NCS端口。
【權利要求】
1.一種新型智能電能表，包括單片機、電能計量器、存儲器、直流電源、電源監控器、顯示器、實時時鐘電路、負荷控制器和查詢按鍵，所述電能計量器、所述存儲器、所述直流電源、所述電源監控器、所述顯示器、所述實時時鐘電路、所述負荷控制器和所述查詢按鍵均連接在所述單片機上，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的輸入端連接，所述單片機設置有RS485通信串口。
2.根據權利要求1所述的新型智能電能表，其特征在于:所述射頻卡設置有數據端口、復位端、地址鎖存端口、數據寫入端、數據讀取端，所述單片機設置有編程地址端口和接地端口，所述數據端口與所述編程地址端口對應連接，所述復位端、所述地址鎖存端口與、所述數據寫入端和所述數據讀取端對應與所述編程地址端口連接。
3.根據權利要求1所述的新型智能電能表，其特征在于:所述射頻卡型號為MFRC500，所述單片機型號為MSP430。
【文檔編號】G01R22/06GK203414523SQ201320372700
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年6月26日 優先權日:2013年6月26日
【發明者】巫夢飛 申請人:成都新方洲信息技術有限公司