智能電表屬機電式智能電表,它由硬件電路、相應軟件及發(fā)行系統(tǒng)三部分構成,可實現(xiàn)某一電力公司不同時間段不同電價的計費,從而可實現(xiàn)用電監(jiān)管的智能化。用戶的購電信息實行微機管理,方便進行查詢、統(tǒng)計、收費及打印票據(jù)等。
工作原理:用戶持IC卡到供電部門交款購電,供電部門用售電管理機將購電量寫入IC卡中,用戶持IC卡在感應區(qū)刷非接觸式IC卡(簡稱刷卡,下同),即可合閘供電,供電后將卡拿走。當表內(nèi)剩余電量等于報警電量時,拉閘斷電報警(或蜂鳴器報警),此時用戶在感應區(qū)刷卡即可恢復供電;當剩余電量為零時,自動拉閘斷電,用戶必須再次持卡交費購電,才可以恢復用電。
電表硬件裝置:本電表裝置的硬件包括接口卡、手持單元及電表費率系統(tǒng)三部分。電力公司通過普通微機串口輸入用戶購電信息到手持單元部分,用戶再將購電信息用手持單元發(fā)送到電表費率系統(tǒng),由費率系統(tǒng)根據(jù)用戶購電信息來監(jiān)視用戶用電情況,完成計費,并在適當時候提醒用戶購電。
手持單元部分的電路原理圖如圖所示。
它要完成以下功能:
通過串口接收由微機程序輸出的用戶購電信息,并將該用戶購電信息存儲并加密。在發(fā)送完用戶的購電信息后,系統(tǒng)將自動清除購電信息。
在圖中,Intel公司的單片機87C51為完成該部分功能的主體器件,手持單元部分的功能由存儲在87C51內(nèi)的軟件程序完成。需用87C51的主要引腳功能說明如下:
外接晶振引腳XTAL1和XTAL2可與87C51片內(nèi)的反相放大器構成振蕩電路,用于為單片機提供時鐘信號。P1引腳為輸入/輸出口,它內(nèi)部帶有上拉電阻,為8位I/O口。在EEPROM編程和程序驗證時,該引腳用于接收低8位地址。
RXD(P3.0)引腳為串行輸入口。
TXD(P3.1)引腳為串行輸出口。
87C51的RST引腳外接復位電路,P1.2引腳外接發(fā)射電路,P1.3引腳外接接收電路。24C01A為美國ATMEL公司生產(chǎn)的 EEPROM,是一個容量為1k比特(128×8)的雙線串行接口CMOS存儲器。用于存儲軟件程序運行時所必需的信息。其中SDA為串行數(shù)據(jù)線,SCL 為串行時鐘線。