专利名称：自动售货机用电能计量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电器耗电计量设备，尤其涉及一种自动售货机用电能计量装置。
背景技术：
目前，为了了解电器所消耗电能，需要专门配一个电能计量插座，将电器的电源插头插在电能计量插座上，电器通过电能计量插座取电，电能计量插座上的显示屏会显示出电器所消耗电能。由于电能计量插座都是外置的，既增加了插座的成本又占用了一定的体积，更不适合需要放在公共场所使用的自动售货机，存在安全隐患。另一方面，电能计量插座一般都采用普通计量芯片，功能固定，程序固化在芯片内部，用户无法根据需要更改芯片功能，使用不够灵活，而且普通计量芯片只用于输出有功电能脉冲，增加了二次开发的难度。
发明内容本实用新型主要解决原有电能计量插座所用普通计量芯片只用于输出有功电能脉冲，功能固定，使用不够灵活且外置插座既增加成本又占用体积，还存在安全隐患，不适用于需要放在公共场所的自动售货机的技术问题；提供一种自动售货机用电能计量装置，其采用单片机实现计量功能，计量参数丰富，功能多样，使用灵活，安装在自动售货机内部，作为自动售货机的一部份，省去插座成本，不在自动售货机外占用体积，使用也更加安全，满足放在公共场所使用的自动售货机的计量需要。本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:本实用新型包括微处理单元、采样电路、通讯接口单元及为自动售货机用电能计量装置提供工作电压的电源单元，采样电路的输入端和自动售货机的电源输入端相连，采样电路的输出端和所述的微处理单元相连，通讯接口单元的一端和微处理单元相连，通讯接口单元的另一端和自动售货机主控单元相连。采样电路实时采集自动售货机的电压和电流，并输送给微处理单元，由微处理单元进行运算和处理，获得各种电参数，再通过通讯接口单元将获得的各种电参数传输给自动售货机主控单元，在自动售货机主控单元所带显示屏上显示出各种电参数，显示部件和自动售货机主控单元共用，节省成本。采用微处理单元对自动售货机所耗电量进行计量，可同时测量电压、电流、频率、有功功率、无功功率、视在功率及功率因数等电参数，可根据需求进行灵活设计。本实用新型计量参数丰富，功能多样，使用灵活。本实用新型安装在自动售货机内部，作为自动售货机的一部分，省去插座成本，不在自动售货机外占用体积，使用更加方便和安全，满足放在公共场所使用的自动售货机的计量需要。作为优选，所述的通讯接口单元为RS485接口单元，RS485接口单元和所述的微处理单元之间连接有光耦隔离单元。通过光耦隔离单元实现隔离通信，保证了电路的完全隔离，提高安全性。作为优选，所述的电源单元包括开关电源和稳压芯片，开关电源的输入端和市电相连，开关电源的输出端和稳压芯片的输入端相连，稳压芯片的输出端就是所述的电源单元的输出端。电源单元从电网直接取电，经开关电源输出12V，再经稳压芯片，输出稳定的
3.3V，供给微处理单元和通讯接口单元使用。电源单元安全性高，适用于大功率负载。作为优选，所述的微处理单元采用MSP430AFE253单片机。MSP430AFE253单片机的性能、技术指标完全符合电能计量技术要求，可同时采集电流和电压信号，同时测量电压、电流、频率、功率(包括有功、无功和视在功率)及功率因数等电参数，可以根据用户需求进行灵活设计。MSP430AFE253单片机无需外部计量芯片，该芯片内部集成了模拟前端，可实现电能计量功能。由于MSP430AFE253单片机有4块64字节的INFO FLASH模块，其中2块用于电能计量程序的配置与校准，还有2块可用于保存电能。I块用于总电能的阈值以上部分保存，另I块用于总电能的阈值以下部分的保存，该阈值的选取是根据平均有功功率而得，这样既保证了总电能的有效保存，又实现了 FLASH的擦写寿命大于5年，因而大大降低了成本。本实用新型的有益效果是:电能计量装置安装在自动售货机内部，省去插座成本，不再在自动售货机外占用体积，使用更加安全，满足自动售货机需安放在公共场所使用的需要。计量参数丰富，功能多样，使用灵活，能与自动售货机主控单元进行通信，共用显示单元，节省成本。
图1是本实用新型的一种电路原理连接结构框图。图中1.微处理单元，2.采样电路，3.电源单元，4.RS485接口单元，5.光耦隔离单元，6.自动售货机的电源输入端,7.自动售货机主控单元。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。实施例:本实施例的自动售货机用电能计量装置，如图1所示，包括微处理单元1、采样电路2、RS485接口单元4、光耦隔离单元5及为整个自动售货机用电能计量装置提供工作电压的电源单元3。采样电路2的输入端和自动售货机的电源输入端6相连，采样电路2的输出端和微处理单元I相连，微处理单元I经光耦隔离单元5和RS485接口单元4的一端相连，RS485接口单元4的另一端和自动售货机主控单元7相连。电源单元3包括开关电源31和稳压芯片32，开关电源31的输入端和市电相连，开关电源31的输出端和稳压芯片32的输入端相连，稳压芯片32的输出端就是电源单元3的输出端。电源单元从电网直接取电，经开关电源输出12V，再经稳压芯片，输出稳定的3.3V，供电给自动售货机用电能计量装置使用。本实施例中，微处理单元I采用MSP430AFE253单片机。本实用新型安装在自动售货机内部，是自动售货机的一部份，省去计量插座成本，不再在自动售货机外占用体积，使用安全，满足自动售货机需安放在公共场所使用的需要。采样电路实时采集自动售货机的电压和电流，并输送给MSP430AFE253单片机，由MSP430AFE253单片机进行运算和处理，获得的各种电参数(包括电压、电流、频率、有功功率、无功功率、视在功率及功率因数等)通过RS485接口单元输送给自动售货机主控单元，再由自动售货机主控单元进行显示。采用MSP430AFE253单片机对自动售货机所耗电量进行计量，可根据需求进行灵活设计，制作和使用均很方便，计量参数丰富，功能多样，使用灵活。
权利要求1.一种自动售货机用电能计量装置，其特征在于包括微处理单元(I)、采样电路(2)、通讯接口单元及为自动售货机用电能计量装置提供工作电压的电源单元(3)，采样电路(2)的输入端和自动售货机的电源输入端(6)相连，采样电路(2)的输出端和所述的微处理单元(I)相连，通讯接口单元的一端和微处理单元(I)相连，通讯接口单元的另一端和自动售货机主控单元(7)相连。
2.根据权利要求1所述的自动售货机用电能计量装置，其特征在于所述的通讯接口单元为RS485接口单元(4)，RS485接口单元(4)和所述的微处理单元(I)之间连接有光耦隔离单元(5)。
3.根据权利要求1或2所述的自动售货机用电能计量装置，其特征在于所述的电源单元(3)包括开关电源(31)和稳压芯片(32)，开关电源(31)的输入端和市电相连，开关电源(31)的输出端和稳压芯片(32)的输入端相连，稳压芯片(32)的输出端就是所述的电源单元(3)的输出端。
4.根据权利要求1或2所述的自动售货机用电能计量装置，其特征在于所述的微处理单元(I)采用MSP430AFE253单片机。
5.根据权利要求3所述的自动售货机用电能计量装置，其特征在于所述的微处理单元(I)采用 MSP430AFE253 单片机。
专利摘要本实用新型涉及一种自动售货机用电能计量装置，包括微处理单元、采样电路、RS485接口单元、光耦隔离单元及为整个自动售货机用电能计量装置提供工作电压的电源单元。采样电路的输入端和自动售货机的电源输入端相连，采样电路的输出端和微处理单元相连，微处理单元经光耦隔离单元和RS485接口单元的一端相连，RS485接口单元的另一端和自动售货机主控单元相连，微处理单元采用MSP430AFE253单片机。本实用新型安装在自动售货机内部，省去插座成本，使用更加安全，满足自动售货机需安放在公共场所使用的需要。计量参数丰富，使用灵活，能与自动售货机主控单元进行通信，共用显示单元，节省成本。
文档编号G01R11/54GK203054045SQ20132002304
公开日2013年7月10日 申请日期2013年1月17日 优先权日2013年1月17日
发明者虞振兴, 李明宇, 刘圣连, 张其华, 赵振东 申请人:利尔达科技有限公司