三相SOC智能电表制造技术

本实用新型专利技术公开一种三相SOC智能电表，包括MCF51EM256芯片及与该芯片配合的电池供电电路、电源管理单元、电流电压模拟信号采样回路、通讯电路、电池及掉电检测电路、外部数据存储器、晶振电路、显示电路、按键电路、报警电路及输入输出电路。电池供电电路为MCF51EM256芯片供电，电源管理单元管理电池供电电路的供电模式，电流电压模拟信号采样回路采集供电线路的信号提供给MCF51EM256芯片，通讯电路实现用户与电表以及电表内部芯片间各种数据的交换，电池及掉电检测电路检测电池电压并将检测信号提供给MCF51EM256芯片供模式选择，外部数据存储器用于存储电能计量数据，晶振电路为MCF51EM256芯片提供晶振信号，显示电路、按键电路、报警电路及输入输出电路用于实现电表信息的输入输出功能。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电能计量及智能电表领域，具体涉及智能电表的电路系统。
技术介绍
随着片上系统SOC (System on a Chip，系统级芯片)技术的日益成熟以及在各行各业中的应用，电表行业开始逐渐将模数混合的SOC芯片引入智能电表的设计。随着智能电网的普遍推广，电表市场对智能电表性能的要求进一步提高，而且为了应对市场竞争还要求整表成本降低、大幅缩小尺寸，而传统的采用通用MCU(Micrc) Control Unit)、加专用电能计量芯片、加各种外围器件的常规分离设计方案已经不能满足新型智能电表的需求。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种三相SOC智能电表，用以提高智能电表的性价比，满足市场需求。本技术提供的三相SOC智能电表，包括MCF51EM256芯片及与该芯片配合的电池供电电路、电源管理单元、电流电压模拟信号采样回路、通讯电路、电池及掉电检测电路、 外部数据存储器、晶振电路、显示电路、按键电路、报警电路及输入输出电路。本技术中，电池供电电路为MCF51EM256芯片供电，电源管理单元管理电池供电电路的供电模式，电流电压模拟信号采样回路采集供电线路的信号提供给MCF51EM256 芯片，通讯电路用来实现用户与电表以及电表内部芯片间各种数据的交换，电池及掉电检测电路检测电池电压并将检测信号提供给MCF51EM256芯片供模式选择，外部数据存储器用于存储电能计量数据，晶振电路为MCF51EM256芯片提供晶振信号，显示电路、按键电路、 报警电路及输入输出电路用于实现电表信息的输入输出功能。附图说明图1是本技术基本原理框图。具体实施方式如图1所示，本实施例提供的智能电表包括MCF51EM256芯片及与MCF51EM256芯片配合的电池供电电路、电源管理单元、电流电压模拟信号采样回路、485通讯电路、红外通讯电路、电池及掉电检测电路、外部数据存储器、晶振电路、显示电路、按键电路、报警电路及输入输出电路。本实施例中MCF51EM256芯片内部配置有多路高精度模数转换模块、高精度带隙电压基准模块、多路同步或者异步通讯模块、多路比较器模块、微处理器计算管理单元、硬件乘法器模块、程序及数据存储模块、温度传感器、实时时钟模块、电源地、上电掉电复位模块、电池管理模块、可编程定时模块、显示驱动模块、键盘输入模块、IO 口控制模块、外部数据存储接口、晶体振荡及倍频模块。电池供电电路为MCF51EM256芯片的电池管理模块为芯片提供工作电源，电源管理单元管理电池供电电路的供电模式。电流、电压模拟信号采样回路将输入电表的各相电流、电压信号进行滤波、降压等处理，使其变为可以被MCF51EM256芯片直接接受的微弱信号，由MCF51EM256芯片的多路高精度模数转换模块输入。MCF51EM256芯片的高精度带隙电压基准模块为电流、电压模拟信号采样回路提供ADC采样基准。MCF51EM256芯片的显示驱动模块配合显示电路、报警指示灯电路，用来显示电表的相关状态信息及用户所需要实时显示的各个电参量等信息。按键输入电路配合MCF51EM256芯片的键盘输入模块可以将用户需要设定或操控的信息输入。485通讯电路、红外通讯电路用来实现用户与电表以及电表内部芯片间各种数据的交换。通讯电路还可以是或包括载波通讯、SPI通讯、IIC通讯等。 MCF51EM256芯片的IO 口控制模块与输入输出电路配合。外部数据存储器包括Flash型和 E印rom型存储器，用于通过MCF51EM256芯片的外部数据存储接口存储数据。MCF51EM256 芯片的上电掉电复位模块用于。电池及掉电检测电路用于检测电池供电电路工作电压， MCF51EM256芯片的多路比较器模块判断电池电压，从而选择电表的工作模式。MCF51EM256 芯片内置的温度传感器采集芯片温度，作为实时时钟模块、高精度带隙电压基准模块、CT等器件的温度补偿的依据。MCF51EM256芯片内置的实时时钟模块自动产生年、月、日、时、分、 秒等实时信息，但为了保证该时钟系统的不同环境温度下的精准性，需要根据外部晶振电路的二次温度曲线和基本误差对该时钟系统进行温度补偿及初始误差校准。MCF51EM256芯片内置的上电掉电复位模块用于输出上电掉电信号。本技术完成电能计量的功能主要是指利用MCF51EM256芯片的高精度带隙电压基准模块提供内置基准电压Vref，作为ADC采样基准；利用MCF51EM256芯片的多路高精度模数转换模块分别采集通过电流电压模拟信号采样回路转换后的微弱模拟信号，以香农定理为基础将其量化转换为数字信号，利用相应计量算法及MCF51EM256芯片的微处理器计算管理单元、硬件乘法器模块等对量化后的电流、电压信号进行实时处理，主要完成的计量功能包括电流有效值计算、电压有效值计算、有功功率计算、无功功率计算、实在功率计算、功率因素计算、电网频率计算、电流电压相角计算、有功电能量累计、无功电能量累计、有功脉冲输出、无功脉冲输出等。以上实施例仅为充分公开而非限制本技术，基于以上实施例的等同替换或非创造性手段应当属于本技术揭露的范围。权利要求1.一种三相SOC智能电表，其特征在于包括MCF51EM256芯片及与该芯片配合的电池供电电路、电源管理单元、电流电压模拟信号采样回路、通讯电路、电池及掉电检测电路、外部数据存储器、晶振电路、显示电路、按键电路、报警电路及输入输出电路。2.根据权利要求1所述的三相SOC智能电表，其特征在于，所述通讯电路包括485通讯电路、红外通讯电路。3.根据权利要求1所述的三相SOC智能电表，其特征在于，所述外部数据存储器包括 Flash型和E^rom型存储器。专利摘要本技术公开一种三相SOC智能电表，包括MCF51EM256芯片及与该芯片配合的电池供电电路、电源管理单元、电流电压模拟信号采样回路、通讯电路、电池及掉电检测电路、外部数据存储器、晶振电路、显示电路、按键电路、报警电路及输入输出电路。电池供电电路为MCF51EM256芯片供电，电源管理单元管理电池供电电路的供电模式，电流电压模拟信号采样回路采集供电线路的信号提供给MCF51EM256芯片，通讯电路实现用户与电表以及电表内部芯片间各种数据的交换，电池及掉电检测电路检测电池电压并将检测信号提供给MCF51EM256芯片供模式选择，外部数据存储器用于存储电能计量数据，晶振电路为MCF51EM256芯片提供晶振信号，显示电路、按键电路、报警电路及输入输出电路用于实现电表信息的输入输出功能。文档编号G01R21/133GK202075342SQ20102052322公开日2011年12月14日 申请日期2010年9月8日 优先权日2010年9月8日专利技术者任智仁, 周宣, 唐振中, 张小景 申请人:珠海中慧微电子有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种三相ＳＯＣ智能电表，其特征在于：包括ＭＣＦ５１ＥＭ２５６芯片及与该芯片配合的电池供电电路、电源管理单元、电流电压模拟信号采样回路、通讯电路、电池及掉电检测电路、外部数据存储器、晶振电路、显示电路、按键电路、报警电路及输入输出电路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：任智仁，周宣，唐振中，张小景，
申请(专利权)人：珠海中慧微电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：44