電表插座的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電表插座。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，電費(fèi)的計(jì)量主要通過(guò)供電部門(mén)安裝的電表進(jìn)行測(cè)量，一般來(lái)說(shuō)按照現(xiàn)行的政策通常為一戶(hù)一表，通過(guò)總電表對(duì)家庭的所有用電量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，但是對(duì)于用戶(hù)來(lái)說(shuō)，若想監(jiān)測(cè)某一時(shí)段、某一插座端口所用的電量和電費(fèi)時(shí)，則需要另外安裝額外的電表，對(duì)原有線路進(jìn)行改造，成本較高，極為不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供了一種電表插座，在提供電源插座功能的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)用電量和電費(fèi)的靈活監(jiān)控。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電表插座，包括微控制單元、電量偵測(cè)電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路、數(shù)據(jù)顯示電路和插座供電電路；
[0005]所述插座供電電路，用于為負(fù)載提供電源；
[0006]所述電量偵測(cè)電路，用于對(duì)所述插座供電電路的輸出電壓和輸出電流進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)所述輸出電壓和所述輸出電流，計(jì)算出實(shí)時(shí)電量；對(duì)所述實(shí)時(shí)電量進(jìn)行累加，獲得累計(jì)電量；并將所述實(shí)時(shí)電量和所述累計(jì)電量發(fā)送給所述微控制單元；其中，所述實(shí)時(shí)電費(fèi)的精確度為所述累計(jì)電費(fèi)的精確度的一萬(wàn)倍或一萬(wàn)倍以上；
[0007]所述微控制單元，將所述實(shí)時(shí)電量和所述累計(jì)電量轉(zhuǎn)發(fā)給所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路；并根據(jù)所述實(shí)時(shí)電量和所述累計(jì)電量，計(jì)算出實(shí)時(shí)電費(fèi)和累計(jì)電費(fèi)，將所述實(shí)時(shí)電費(fèi)和累計(jì)電費(fèi)發(fā)送給所述數(shù)據(jù)顯示電路；
[0008]所述數(shù)據(jù)顯示電路，用于對(duì)所述實(shí)時(shí)電費(fèi)和所述累計(jì)電費(fèi)進(jìn)行顯示；
[0009]所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路，用于存儲(chǔ)所述實(shí)時(shí)電量和所述累計(jì)電量。
[0010]其中，所述電量偵測(cè)電路包括電流采樣電路、電壓采樣電路和電量計(jì)量芯片；
[0011]所述電壓采樣電路，用于對(duì)所述插座供電電路的輸出電壓進(jìn)行測(cè)量，并發(fā)送給所述電量計(jì)量芯片；
[0012]所述電流采樣電路，用于對(duì)所述插座供電電路的輸出電流進(jìn)行測(cè)量，并發(fā)送給所述電量計(jì)量芯片；
[0013]所述電量計(jì)量芯片，用于根據(jù)所述輸出電壓和所述輸出電流，計(jì)算出實(shí)時(shí)電量；對(duì)所述實(shí)時(shí)電量進(jìn)行累加，獲得累計(jì)電量；并將所述實(shí)時(shí)電量和所述累計(jì)電量發(fā)送給所述微控制單元。
[0014]具體地，所述電流采樣電路包括采樣電阻Ra，第一電阻R1，第二電阻R2、第一電容Cl和第二電容C2 ；
[0015]所述插座供電電路包括火線和零線；
[0016]所述采樣電阻Ra串接在所述火線上；且所述采樣電阻^的第一端與所述第一電阻Rl的第一端連接，所述采樣電阻Ra的第二端與所述第二電阻R2的第一端連接；
[0017]所述第一電阻Rl的第二端與所述電量計(jì)量芯片連接；
[0018]所述第一電容Cl的第一端與所述第一電阻Rl的第一端連接，所述第一電容Cl的第二端接地；
[0019]所述第二電阻R2的第二端與所述電量計(jì)量芯片連接；
[0020]所述第二電容C2與所述第二電阻R2的第二端連接，所述第二電容C2的第二端接地；
[0021]所述電壓采樣電路包括串聯(lián)電阻組；
[0022]所述串聯(lián)電阻組的一端與所述零線連接，所述串聯(lián)電阻組的另一端與所述電量計(jì)量芯片連接。
[0023]優(yōu)選地，所述電表插座還包括按鍵電路；
[0024]所述按鍵電路與所述微控制單元連接。
[0025]其中，所述按鍵電路包括按鍵；
[0026]所述按鍵的一端接地，所述按鍵的另一端與所述微控制單元的控制信號(hào)輸入端連接。
[0027]優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)顯示電路包括顯示屏，所述顯示屏為電子紙顯示屏；
[0028]所述顯示屏通過(guò)I2C總線與所述微控制單元連接。
[0029]優(yōu)選地，所述電表插座包括殼體，所述殼體為多面體結(jié)構(gòu)；
[0030]所述微控制單元、電量偵測(cè)電路和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路安裝在所述殼體內(nèi)；
[0031]所述顯不屏安裝在所述殼體的其中一面。
[0032]優(yōu)選地，所述殼體的表面還設(shè)置有電源插孔；
[0033]所述電源插孔與所述插座供電電路的輸出端連接。
[0034]優(yōu)選地，所述按鍵設(shè)置于所述殼體內(nèi)部，并與所述顯示屏的內(nèi)表面貼合。
[0035]優(yōu)選地，所述按鍵，用于:
[0036]在第一時(shí)間內(nèi)，通過(guò)單次按壓，向所述微控制單元發(fā)送第一控制信號(hào)，中斷或連通所述微控制單元的電源輸入；
[0037]在第二時(shí)間內(nèi)，通過(guò)兩次按壓，向所述微控制單元發(fā)送第二控制信號(hào)，控制所述微控制單元對(duì)所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路中存儲(chǔ)的實(shí)時(shí)電費(fèi)進(jìn)行清零；
[0038]通過(guò)持續(xù)按壓超過(guò)第三時(shí)間，向所述微控制單元發(fā)送第三控制信號(hào)，控制所述微控制單元對(duì)所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路中存儲(chǔ)的累加電費(fèi)進(jìn)行清零。
[0039]本發(fā)明通過(guò)插座供電電路為其他用電器提供電源，通過(guò)電量偵測(cè)電路對(duì)插座所用電量進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)微控制單元進(jìn)行電費(fèi)計(jì)算，通過(guò)數(shù)據(jù)顯示電路對(duì)實(shí)時(shí)電費(fèi)和累計(jì)電費(fèi)進(jìn)行顯示，電量測(cè)量操作簡(jiǎn)單，電費(fèi)數(shù)據(jù)顯示簡(jiǎn)明直觀，使用簡(jiǎn)便，有利于用戶(hù)對(duì)用電量和電費(fèi)進(jìn)行靈活監(jiān)控。
[0040]進(jìn)一步地，本發(fā)明通過(guò)設(shè)置在顯示屏下方的一個(gè)按鍵，用戶(hù)只需要對(duì)屏幕進(jìn)行操作即能實(shí)現(xiàn)電源開(kāi)關(guān)、實(shí)時(shí)電費(fèi)清零和累計(jì)電費(fèi)清零功能，可靈活設(shè)置監(jiān)測(cè)電量的時(shí)段，簡(jiǎn)單易用。
[0041]同時(shí)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電子設(shè)備在待機(jī)狀態(tài)中使用的電流越來(lái)較小，而且目前大多數(shù)的電子產(chǎn)品采用直流電源適配器進(jìn)行充電，其充電電流通常也是比較微弱的，然而市面上大多的電表產(chǎn)品并不能很好地檢測(cè)微弱電流帶來(lái)的電量損耗，本發(fā)明通過(guò)采用高精度的采樣電路，大大提高了對(duì)微弱電流的偵測(cè)能力，其精確度比大多的市面產(chǎn)品高出一萬(wàn)倍以上，可直觀顯示微電流使用狀態(tài)下耗費(fèi)的電量，具有更高的使用價(jià)值。
【附圖說(shuō)明】
[0042]圖1是本發(fā)明提供的插座電表的一個(gè)實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖2是如圖1所示實(shí)施例提供的電量偵測(cè)電路的電路圖；
[0044]圖3是如圖1所示實(shí)施例提供的微控制單元和按鍵電路的電路圖；
[0045]圖4是如圖1所示實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)顯示電路的電路圖；
[0046]圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的插座電表的一個(gè)實(shí)施例的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0047]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0048]參見(jiàn)圖1，是本發(fā)明提供的插座電表的一個(gè)實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0049]如圖1所示，所述電表插座，包括:MCU(Microcontroller Unit，微控制單元)100、插座供電電路110、電量偵測(cè)電路120、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路130和數(shù)據(jù)顯示電路140。
[0050]所述電量偵測(cè)電路120、所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路130、所述數(shù)據(jù)顯示電路140分別與所述微控制單元100連接。
[0051]所述電量偵測(cè)電路120與所述插座供電電路110連接。
[0052]所述插座供電電路110，用于為負(fù)載提供電源。
[0053]所述電量偵測(cè)電路120，用于對(duì)所述插座供電電路110的輸出電壓和輸出電流進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)所述輸出電壓和所述輸出電流，計(jì)算出實(shí)時(shí)電量。對(duì)所述實(shí)時(shí)電量進(jìn)行累加，獲得累計(jì)電量。并將所述實(shí)時(shí)電量和所述累計(jì)電量發(fā)送給所述微控制單元100。
[0054]所述微控制單元100，將所述實(shí)時(shí)電量和所述累計(jì)電量轉(zhuǎn)發(fā)給所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路130。并根據(jù)所述實(shí)時(shí)電量和所述累計(jì)電量，計(jì)算出實(shí)時(shí)電費(fèi)和累計(jì)電費(fèi)，將所述實(shí)時(shí)電費(fèi)和累計(jì)電費(fèi)發(fā)送給所述數(shù)據(jù)顯示電路140。具體地，所述實(shí)時(shí)電費(fèi)為從上一次對(duì)實(shí)時(shí)電費(fèi)進(jìn)行手動(dòng)清零到目前時(shí)間為止所使用的電費(fèi)。所述累計(jì)電費(fèi)，為從出廠到目前時(shí)間為止所使用的電費(fèi)。其中，所述實(shí)時(shí)電費(fèi)的精確度為所述累計(jì)電費(fèi)的精確度的一萬(wàn)倍或一萬(wàn)倍以上；即使微弱電流也能驅(qū)使實(shí)時(shí)電費(fèi)跳變，對(duì)于電量和電費(fèi)的使用狀態(tài)更為直觀。
[0055]所述數(shù)據(jù)顯示電路140，用于對(duì)所述實(shí)時(shí)電費(fèi)和所述累計(jì)電費(fèi)進(jìn)行顯示。在具體實(shí)施當(dāng)中，所述數(shù)據(jù)顯示電路還可以進(jìn)一步地顯示實(shí)時(shí)電壓和/或電流數(shù)據(jù)，當(dāng)然地還可以顯示貨幣單位，以及用作電源指示。
[0056]所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路130，用于存儲(chǔ)所述實(shí)時(shí)電量和所述累計(jì)電量。
[0057]其中，所述電量偵測(cè)電路120包括電流采樣電路、電壓采樣電路和電量計(jì)量芯片Ulo所述電量計(jì)量芯片Ul優(yōu)選為BX-7760型號(hào)的電量計(jì)量芯片Ul0
[0058]所述電流采樣電路的輸出端與所述電量計(jì)量芯片Ul的采樣電流輸入端VIP、VlN連接。
[0059]所述電壓采樣電路的輸出端與所述電量計(jì)量芯片Ul的采樣電壓輸入端V3P、V3N連接。
[0060]所述電量計(jì)量芯片Ul的電量輸出端SCSN、SCLK, SDK SDO與所述微控制單元100連接。
[0061]所述電壓采樣電路，用于對(duì)所述插座供電電路110的輸出電壓進(jìn)行測(cè)量，并發(fā)送給所述電量計(jì)量芯片Ul。
[0062]所述電流采樣電路，用于對(duì)所述插座供電電路110的輸出電流進(jìn)行測(cè)量，并發(fā)送給所述電量計(jì)量芯片Ul。
[0063]所述電量計(jì)量芯片U1，用于根據(jù)所述輸出電壓和所述輸出電流，計(jì)算出實(shí)時(shí)電量。對(duì)所述實(shí)時(shí)電量進(jìn)行累加，獲得累計(jì)電量。并將所述實(shí)時(shí)電量和所述累計(jì)電量發(fā)送給所述微控制單元100。
[0064]參見(jiàn)圖2，是如圖1所示實(shí)施例提供的電量偵測(cè)電路120的電路圖。
[0065]具體地，所述電流采樣電路包括采樣電阻Ra，第一電阻R1，第二電阻R2、第一電容Cl和第二電容C2。
[0066]所述插座供電電路110包括火線L和零線N。
[0067]所述采樣電阻^串接在所述火線L上。且所述采樣電阻Ra的第一端與所述第一電阻Rl的第一端連接，所述采樣電阻Ra的第二端與所述第二電阻R2的第一端連接。
[0068]所述第一電阻Rl的第二端與所述電量計(jì)量芯片Ul連接。
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