CN104251933A

CN104251933A - 新型智能电能表

Info

Publication number: CN104251933A
Application number: CN201310260355.XA
Authority: CN
Inventors: 巫梦飞
Original assignee: CHENGDU NEWISLAND INFORMATION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: CHENGDU NEWISLAND INFORMATION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-06-26
Filing date: 2013-06-26
Publication date: 2014-12-31

Abstract

本发明公开了一种新型智能电能表，包括单片机、电能计量器、存储器、直流电源、电源监控器、显示器、实时时钟电路、负荷控制器和查询按键，所述电能计量器、所述存储器、所述直流电源、所述电源监控器、所述显示器、所述实时时钟电路、所述负荷控制器和所述查询按键都是连接在所述单片机上，还包括射频卡，所述射频卡的输出端与所述单片机的输出端连接，所述单片机设置有RS485通信串口。本发明适应了电能表智能化的趋势，更好地体现RFID免接触、无源、信息安全的优势，防窃电效果好，抄表方式先进，IC卡不容易损坏污染。

Description

新型智能电能表

技术领域

本发明涉及一种电能表，尤其涉及一种新型智能电能表。

背景技术

感应式电能表以及普通电子式电能表存在诸多缺陷，如功能单一、防窃电效果差、抄表方式落后、IC卡易损坏污染等，为了适应电能表智能化的趋势，将射频识别(RFID)技术应用到电量信息的传输，更好地体现RFID免接触、无源、信息安全等优势。射频识别技术是一种非接触式自动识别技术，是通过射频信号来自动识别目标对象并获取相关数据。基本的RFID系统是由电子标签(射频卡)、阅读器及应用支撑软硬件三部分组成。RFID标签由芯片和天线组成，每个标签都具有唯一的电子编码。根据发送射频信号的方式不同，标签又分为主动式和被动式两种。主动式标签由内置电池供电主动向读写器发送射频信号。被动式标签在接收到阅读器发出的电磁波信号后，将部分电磁能量转化为供自己工作的能量从而做出响应。阅读器负责向标签发射读取信号并接受标签的应答，对标签的对象标识信息进行解码，将对象标识信息连带标签上其它相关信息传输到主机以供处理。RFID应用支撑软硬件主要负责实现与企业或组织应用的相关功能。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种不用接触就能实现电量信息的传输的新型智能电能表。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

本发明包括单片机、电能计量器、存储器、直流电源、电源监控器、显示器、实时时钟电路、负荷控制器和查询按键，所述电能计量器、所述存储器、所述直流电源、所述电源监控器、所述显示器、所述实时时钟电路、所述负荷控制器和所述查询按键都是连接在所述单片机上，还包括射频卡，所述射频卡的输出端与所述单片机的输入端连接，所述单片机设置有RS485通信串口。

进一步地，所述射频卡设置有数据端口、复位端、地址锁存端口、数据写入端、数据读取端，所述单片机设置有编程地址端口和接地端口，所述数据端口与所述编程地址端口对应连接，所述复位端、所述地址锁存端口与、所述数据写入端和所述数据读取端对应与所述编程地址端口连接。

进一步地，所述射频卡型号为MFRC500或其他具有相似功能的型号，所述单片机型号为MSP430或其他具有相似功能的型号。

本发明的有益效果在于：

本发明适应了电能表智能化的趋势，将射频识别(RFID)技术应用到电量信息的传输，更好地体现RFID免接触、无源、信息安全的优势，功能比较多，防窃电效果好，抄表方式先进，IC卡不容易损坏污染。

附图说明

图1是本发明的结构原理框图。

图2是本发明的射频卡与单片机的连接简图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步具体描述：

如图1所示，本发明包括单片机MSP430、电能计量器ADE7755、存储器、直流电源、电源监控器、显示器LED/LCD、实时时钟电路、负荷控制器和查询按键，电能计量器ADE7755、存储器、直流电源、电源监控器、显示器LED/LCD、实时时钟电路、负荷控制器和查询按键都是连接在单片机MSP430上，还包括射频卡MFRC500，所述射频卡MFRC500的输出端与所述单片机MSP430的输入端连接，所述单片机MSP430设置有RS485通信串口。

如图2所示，射频卡MFRC500设置有数据端口D0～D7、复位端RSTPD、地址锁存端口ALE、数据写入端NWR、数据读取端NRD和端口NCS，所述单片机设置有编程地址端口P6.0～P6.7、编程地址端口P2.0、编程地址端口P1.4、编程地址端口P1.7、编程地址端口P1.6和接地端口GND，数据端口D0～D7与编程地址端口P6.0～P6.7对应连接，复位端RSTPD与编程地址端口P2.0连接，地址锁存端口ALE与编程地址端口P1.4连接，数据写入端NWR与编程地址端口P1.7连接，数据读取端NRD与编程地址端口P1.6连接，端口NCS与接地端口GND连接。

如图1和图2所示，射频卡型号为MFRC500或其他具有相似功能的型号，单片机型号为MSP430或其他具有相似功能的型号。

本发明的工作原理是：如图1所示,电能计量器ADE7755根据电压、电流输入信号生产电能量脉冲信号和电流方向信号送给单片机MSP430进行处理。单片机MSP430对电量脉冲进行累计，计算出电量并存贮，同时根据当前费率对剩余电量进行减法处理，并判断是否告警或断电。单片机MSP430不断读时钟，并决定当前运行的费率。单片机MSP430还监测RS485总线和红外通讯信号，接收或响应命令，进行串行通讯。另外，电表还监测继电器状态和电池电压、功率等参数，对非正常状态告警和记录。直流电源用于保证在电网断电时电能表的正常运行，电源监控单元实时监控线性电源网络的工作情况。负荷控制部分控制负载的通断。电能表与上位机的信息交互采用近红外光电通信和远程RS485总线方式。电能表采用按键实现关键信息的查询。

如图2所示，射频卡MFRC500是应用于13.56MHz非接触式通信中高集成IC系列中的一员。该IC系列利用了先进的调制和解调概念，完全集成了在13.56MHz下所有类型的被动非接触式通信方式和协议。射频卡MFRC500支持IS014443A所有的层。内部的发送器部分不需要增加有源电路就能够直接驱动近操作距离的天线(可达100mm),接收器部分提供一个坚固而有效的解调和解码电路，用于ISO14443A兼容的应答器信号。数字部分处理ISO14443A帧和错误检测(奇偶和CRC)。此外，它还支持快速CRYPTOI加密算法用于验证Ml队RE系列产品。方便的并行接口可直接连接到任何8位微处理器，这样给读卡器终端的设计提供了极大的灵活性，应用RFID是电能表实现预付费的工具，借助RFID技术，我们可以很容易的实现电能表的预付费。利用射频卡MFRC500芯片作为RFID中的读值和减值。由于单片机MSP430的总线不外扩，所以不能把射频卡MFRC500直接作为外部存储器操作。对此，采用模拟总线的方式与MFRC500进行通信。这里选用P6口与射频卡MFRC500的D0-D7相连，Pl.6接数据读取端NRD，Pl.7接数据写入端NWR，Pl.4接地址锁存端ALE，P2.0接复位端RSTPD,GND端口接NCS端口。

Claims

1.一种新型智能电能表，包括单片机、电能计量器、存储器、直流电源、电源监控器、显示器、实时时钟电路、负荷控制器和查询按键，所述电能计量器、所述存储器、所述直流电源、所述电源监控器、所述显示器、所述实时时钟电路、所述负荷控制器和所述查询按键均连接在所述单片机上，其特征在于：包括射频卡，所述射频卡的输出端与所述单片机的输入端连接，所述单片机设置有RS485通信串口。

2.根据权利要求1所述的新型智能电能表，其特征在于：所述射频卡设置有数据端口、复位端、地址锁存端口、数据写入端、数据读取端，所述单片机设置有编程地址端口和接地端口，所述数据端口与所述编程地址端口对应连接，所述复位端、所述地址锁存端口与、所述数据写入端和所述数据读取端对应与所述编程地址端口连接。

3.根据权利要求1所述的新型智能电能表，其特征在于：所述射频卡型号为MFRC500或其他具有相似功能的型号，所述单片机型号为MSP430或其他具有相似功能的型号。