一种单相多功能计量电表的制作方法

本实用新型涉及一种电力仪表，尤其涉及一种单相多功能计量电表，属于智能电表技术领域。

背景技术：

随着我国经济的飞速发展，各行各业对电的需求越来越大，不同时间用电量不均衡的现象也日益严重。为缓解我国日趋尖锐的电力供需矛盾，调节负荷曲线，改善用电量不均衡的现象，我国全面实行了峰、平、谷分时电价制度。提高全国的用电效率，合理利用电力资源，国内部分省市的电力部门已开始逐步推出了电子式多功能电能表。多功能电力仪表是一种具有可编程测量、显示、数字通讯和电能脉冲变送输出等多功能智能仪表，能够完成电量测量、电能计量、数据显示、采集及传输。

现有技术中的电力仪表结构复杂，使用的计量芯片管脚多，容易虚焊。而且校准步骤复杂，不利于批量生产，而且大部分不带以太网通信功能，很多电能表也不带显示功能。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种单相多功能计量电表，能对电网中的电压电流功率等参数进行精确测量，性能稳定，性价比高，并且能够实现以太网通信功能，方便用户随时查看数据。

为解决以上技术问题，本实用新型的一种单相多功能计量电表，包括主处理器模块、按键模块、存储器、基于ch423的数码管显示模块和为仪表提供电源的电源模块，还包括电压电流采样模块、cse7759b电力计量模块和w5500网络通信模块，所述主处理器模块为基于51内核的stc8a8k64s4a12主处理器模块，所述电压电流采样模块的信号输出端与cse7759b电力计量模块的信号输入端连接，cse7759b电力计量模块的uart通讯接口与stc8a8k64s4a12主处理器模块的信号输入端连接，所述基于ch423的数码管显示模块通过iic接口与stc8a8k64s4a12主处理器模块相连接，所述存储器通过iic接口与stc8a8k64s4a12主处理器模块相连接，w5500网络通信模块通过spi接口与stc8a8k64s4a12主处理器模块相连接。

相对于现有技术，本实用新型取得了以下有益效果：电压电流采样模块采集到的电压、电流信号提供给cse7759b电力计量模块，cse7759b电力计量模块是单相多功能计量芯片，其提供高频脉冲cf用于电能计量，通过uart通讯接口可以直接读取电流、电压和功率的相关参数，电能累计误差仅为±2%；且内置有电源监控电路，当电源电压低于4v时，cse7759b电力计量模块进入复位状态。所有的数据采集由cse7759b电力计量模块负责，也减轻了主处理器模块的负担，避免了采用价格较高的高精度adc，减少了系统的复杂性；stc8a8k64s4a12主处理器模块读取cse7759b电力计量模块采集到的电流、电压和功率数据，并负责转换成实际十进制显示数据，送到基于ch423的数码管显示模块进行显示，基于ch423的数码管显示模块同时也作为系统的设置界面，采用两线串行接口能够实现通用远程io口扩展，并提供8个双向输入输出引脚和16个通用输出引脚，支持输入电平变化中断；基于ch423的数码管显示模块可通过两线串行接口与单片机进行数据交换。存储器负责接收主处理器模块采集到的数据并进行存储，并供用户随时读取其里面的数据；用户可以通过按键模块选择需要查看的内容。stc8a8k64s4a12主处理器模块还把采集到的电压、电流和功率数据按照以太网协议送入w5500网络通信模块中，由其发送至以太网中，用户可以通过手机或者电脑进行远程查询。本实用新型采用cse7759b电力计量模块来测量电力相关参数，性能稳定，精度高，外围电路简单，性价比高，无需校准，完全能够满足用户的一般需求；基于ch423的数码管显示模块能够显示采集的结果，由于ch423是iic接口，能够减少主处理器模块的io口消耗；主处理器模块只要送出显示数据，由显示器模块负责动态显示，大大减轻了主处理器模块的负担；w5500网络通信模块是集成了tcp/ip协议的以太网控制器，无需处理器模块来实现以太网的协议；w5500是标准的spi接口，可以和主处理器模块的硬件spi口连接。

作为本实用新型的优选方案，cse7759b电力计量模块的ri端口与stc8a8k64s4a12主处理器模块的p3.1端口相连，cse7759b电力计量模块的ti端口与stc8a8k64s4a12主处理器模块的p3.0端口相连；stc8a8k64s4a12主处理器模块的p1.4端口与基于ch423的数码管显示模块的sda端口相连相连，stc8a8k64s4a12主处理器模块的p1.5端口与基于ch423的数码管显示模块的scl端口相连。stc8a8k64s4a12主处理器模块的p3.1端口向cse7759b电力计量模块的ri端口发送读取命令，cse7759b电力计量模块的ti端口将采集到的电压、电流和功率数据从p3.0端口返回至stc8a8k64s4a12主处理器模块。stc8a8k64s4a12主处理器模块的p1.5端口将时钟和显示命令发送至基于ch423的数码管显示模块的scl端口，stc8a8k64s4a12主处理器模块的p1.4端口将显示数据发送至基于ch423的数码管显示模块的sda端口。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明，附图仅提供参考与说明用，非用以限制本实用新型。

图1为本实用新型单相多功能计量电表的原理图。

图2为图1中主处理器模块与电力计量模块及数码管显示模块的连接电路实施例。

具体实施方式

如图1及图2所示，本实用新型的单相多功能计量电表包括主处理器模块、按键模块、存储器、基于ch423的数码管显示模块、为仪表提供电源的电源模块、电压电流采样模块、cse7759b电力计量模块和w5500网络通信模块，主处理器模块为基于51内核的stc8a8k64s4a12主处理器模块，电压电流采样模块的信号输出端与cse7759b电力计量模块的信号输入端连接，cse7759b电力计量模块的uart通讯接口与stc8a8k64s4a12主处理器模块的信号输入端连接，基于ch423的数码管显示模块通过iic接口与stc8a8k64s4a12主处理器模块相连接，存储器通过iic接口与stc8a8k64s4a12主处理器模块相连接，w5500网络通信模块通过spi接口与stc8a8k64s4a12主处理器模块相连接。

电压电流采样模块采集到的电压、电流信号提供给cse7759b电力计量模块，cse7759b电力计量模块是单相多功能计量芯片，其提供高频脉冲cf用于电能计量，通过uart通讯接口可以直接读取电流、电压和功率的相关参数，电能累计误差仅为±2%；且内置有电源监控电路，当电源电压低于4v时，cse7759b电力计量模块进入复位状态。所有的数据采集由cse7759b电力计量模块负责，也减轻了主处理器模块的负担，避免了采用价格较高的高精度adc，减少了系统的复杂性；stc8a8k64s4a12主处理器模块读取cse7759b电力计量模块采集到的电流、电压和功率数据，并负责转换成实际十进制显示数据，送到基于ch423的数码管显示模块进行显示。

基于ch423的数码管显示模块同时也作为系统的设置界面，采用两线串行接口能够实现通用远程io口扩展，并提供8个双向输入输出引脚和16个通用输出引脚，支持输入电平变化中断；基于ch423的数码管显示模块可通过两线串行接口与单片机进行数据交换。

存储器负责接收主处理器模块采集到的数据并进行存储，并供用户随时读取其里面的数据；用户可以通过按键模块选择需要查看的内容。

stc8a8k64s4a12主处理器模块还把采集到的电压、电流和功率数据按照以太网协议送入w5500网络通信模块中，由其发送至以太网中，用户可以通过手机或者电脑进行远程查询。

采用cse7759b电力计量模块来测量电力相关参数，性能稳定，精度高，外围电路简单，性价比高，无需校准，完全能够满足用户的一般需求；基于ch423的数码管显示模块能够显示采集的结果，由于ch423是iic接口，能够减少主处理器模块的io口消耗；主处理器模块只要送出显示数据，由显示器模块负责动态显示，大大减轻了主处理器模块的负担；w5500网络通信模块是集成了tcp/ip协议的以太网控制器，无需处理器模块来实现以太网的协议；w5500是标准的spi接口，可以和主处理器模块的硬件spi口连接。

cse7759b电力计量模块的ri端口与stc8a8k64s4a12主处理器模块的p3.1端口相连，cse7759b电力计量模块的ti端口与stc8a8k64s4a12主处理器模块的p3.0端口相连。stc8a8k64s4a12主处理器模块的p3.1端口向cse7759b电力计量模块的ri端口发送读取命令，cse7759b电力计量模块的ti端口将采集到的电压、电流和功率数据从p3.0端口返回至stc8a8k64s4a12主处理器模块。

stc8a8k64s4a12主处理器模块的p1.4端口与基于ch423的数码管显示模块的sda端口相连相连，stc8a8k64s4a12主处理器模块的p1.5端口与基于ch423的数码管显示模块的scl端口相连。stc8a8k64s4a12主处理器模块的p1.5端口将时钟和显示命令发送至基于ch423的数码管显示模块的scl端口，stc8a8k64s4a12主处理器模块的p1.4端口将显示数据发送至基于ch423的数码管显示模块的sda端口。

以上所述仅为本实用新型之较佳可行实施例而已，非因此局限本实用新型的专利保护范围。除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述。