復(fù)位端，R10、C7組成單片機(jī)的復(fù)位電路。AT89C2051的4腳、5腳內(nèi)部電路與外部的晶振XI，電容C5、C6組成時鐘振蕩電路。AT89C2051通過測量6腳輸入的CF脈沖的頻率和脈沖個數(shù)來計算用電量，并驅(qū)動LCD顯示電路顯示用電度數(shù)。AT24C02存儲器，用于存儲掉電時的用電度數(shù)。
[0019]如附圖5所示，IXD顯示電路由IXD1602液晶顯示器和電位器RPl組成。IXD顯示電路的IXD1602的I腳接地，2腳接+ 5V電源，3腳接電位器RPl的滑動端，RPl的一端接電源正端，另一端接地，IXD1602的4、5、6腳分別接AT89C2051的7、3、2腳，7?14腳分別接 AT89C2051 的 19 ?12 腳。
[0020]IXD1602是一種采用5X7點陣圖形顯示字符的液晶顯示器，每行二十個字符，可顯示兩行，LCD1602內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器存儲有大小寫英文字母、阿拉伯?dāng)?shù)字、常用符號和日文假名等160個不同的點陣字符圖形，每一個字符都有一個固定的代碼，電位器RPl用于調(diào)節(jié)字符的對比度。
[0021]如附圖6所示，電源電路由電阻R13、R14，電容C9?C12，二極管D1、D2，穩(wěn)壓二極管DZl和三端穩(wěn)壓集成電路78L05組成。C9與R13并聯(lián)的一端接交流電源的火線，另一端接R14的一端，R14的另一端接Dl負(fù)極與D2正極的連接點，D2的負(fù)極、DZl的負(fù)極、ClO的正極、Cll的一端和78L05的I腳相連接，78L05的3腳與C12的正極相連接為+ 5V電源的輸出端，Dl的正極、DZl的正極、ClO的負(fù)極、Cll的另一端、78L05的2腳和C12的負(fù)極都接地，并連接交流電源的零線。為了配合電流、電壓的電阻非隔離采樣方式，電源電路必須為非隔離電源，本發(fā)明采樣阻容降壓型的非隔離電源。
[0022]本發(fā)明設(shè)計的電子式電度表，工作電壓為220V的交流市電，最大負(fù)載電流為20A，測量誤差小于±0.5%，電路簡單、體積小、重量輕，功耗低、靈敏度高、功耗小、精度高、價格便宜，擁有廣闊的市場前景。
【主權(quán)項】
1.一種電子式電度表，其特征是:它由電流采樣電路、電壓采樣電路、功率計量電路、單片機(jī)電路、LCD顯示電路和電源電路組成；電流采樣電路由電阻Rl、R2、R3和電容Cl、C2組成；電壓采樣電路由電阻R4?R8和電容C3組成；功率計量電路由集成電路芯片HLW8012、電容C4、電阻R9和發(fā)光二極管LED組成；單片機(jī)電路由AT89C2051單片機(jī)，AT24C02存儲器，電阻R10、R11、R12，電容C5?C8和晶振Xl組成;LCD顯示電路由LCD1602液晶顯示器和電位器RPI組成；電源電路由電阻Rl3、R14，電容C9?Cl2，二極管D1、D2，穩(wěn)壓二極管DZl和三端穩(wěn)壓集成電路78L05組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電子式電度表，其特征是:電流采樣電路的Rl與R2—端的連接點接負(fù)載，負(fù)載的另一端接交流電源的火線；R3 —端與Rl另一端的連接點接地，并連接交流電源的零線；R2的另一端與Cl的一端相連為電流采樣電路的輸出端V1P，與功率計量電路的THLW8012的2腳VlP相連接；R3的另一端與C2的一端相連為電流采樣電路的輸出端V1N，與THLW8012的3腳VlN相連接；C1與C2的另一端相連并接地；電流采樣電阻Rl設(shè)計為0.0Ol Ω /2W的錳銅電阻，最大負(fù)載電流為20A。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電子式電度表，其特征是:電壓采樣電路的R4、R5、R6、R7串聯(lián)，R4的另一端接交流電源的火線，R8與C3并聯(lián)的一端接地，并聯(lián)的另一端與R7的另一端相連為電壓采樣電路的輸出端V2P，接THLW8012的4腳電壓采樣輸入端V2P ；R4?R7的電阻值都設(shè)計為470ΚΩ，R8的電阻值為IK Ω。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電子式電度表，其特征是:功率計量電路的THLW8012的I腳接+ 5V電源和C4的一端，C4的另一端接地；5腳接地；6腳接單片機(jī)電路的AT89C2051的6腳；7、8腳懸空不用；R9的一端與LED的正極串聯(lián)，R9的另一端接THLW8012的6腳，LED的負(fù)極接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電子式電度表，其特征是:單片機(jī)電路的AT24C02的1、8腳接+ 5V電源，2、3、4、7腳接地，5、6腳分別接R10、Rll的一端和AT89C2051的8、9腳；AT89C2051的I腳接R12 一端與C7負(fù)極的連接點，2、3、7腳分別接LCD1602的6、5、4腳，4腳接晶振Xl —端與電容C6 —端的連接點，5腳接晶振Xl另一端與電容C5 —端的連接點，10腳與R12、C5、C6、C8的另一端都接地，11腳懸空不用，12?19腳分別接LCD1602的14?7腳，20腳、R10、Rll的另一端、C7的正極和的C8 一端都接+ 5V電源。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電子式電度表，其特征是:IXD顯示電路的IXD1602的I腳接地，2腳接+ 5V電源，3腳接電位器RPl的滑動端，RPl的一端接電源正端，另一端接地。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電子式電度表，其特征是:電源電路的C9與R13并聯(lián)的一端接交流電源的火線，另一端接R14的一端，R14的另一端接Dl負(fù)極與D2正極的連接點，D2的負(fù)極、DZl的負(fù)極、ClO的正極、Cll的一端和78L05的I腳相連接，78L05的3腳與C12的正極相連接為十5V電源的輸出端；D1的正極、DZl的正極、ClO的負(fù)極、Cll的另一端、78L05的2腳和C12的負(fù)極都接地，并連接交流電源的零線。
【專利摘要】一種電子式電度表，由電流采樣電路、電壓采樣電路、功率計量電路、單片機(jī)電路、LCD顯示電路和電源電路組成，其連接關(guān)系如附圖所示。該電子式電度表的電壓和電流的采樣都使用電阻采樣，利用HLW8012單相電能計量芯片測量有功功率，應(yīng)用AT89C2051單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用LCD1602液晶顯示器顯示用戶的用電度數(shù)，運(yùn)用阻容降壓型非隔離＋5V電源供電，最大負(fù)載電流為20A，測量誤差小于±0.5%。其積極效果在于：電路簡單、體積小、重量輕、成本低、靈敏度高、功耗小、精度高。
【IPC分類】G01R22-10
【公開號】CN104808053
【申請?zhí)枴緾N201510251255
【發(fā)明人】張新安
【申請人】張新安
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年5月18日