一种应用于NB-IOT无线通信模块的低功耗计量系统的制作方法

    技术2022-07-12  155


    本实用新型涉及一种计量系统技术领域,尤其是一种应用于nb-iot无线通信模块的低功耗计量系统。



    背景技术:

    计量系统是物联网技术的重要组成部分,对构建一个广泛覆盖的物联网体系具有积极意义。传统的计量系统由于电路设计的缺陷,使得功耗较高,而较高的功耗则势必带来成本的增加,因此在物联网体系下急需具有低功耗的计量系统来解决这一问题。



    技术实现要素:

    鉴于上述状况,有必要提供一种具有灵活性高、功耗低、便于使用者查询的应用于nb-iot无线通信模块的低功耗计量系统。

    一种应用于nb-iot无线通信模块的低功耗计量系统,包括电压取样模块、电能计量模块、数据处理模块、lcd显示模块、无线通信模块、数据存储模块和人机交互模块,所述电压取样模块连接电能计量模块,所述电能计量模块连接数据处理模块,所述数据处理模块连接lcd显示模块与无线通信模块,所述数据存储模块与人机交互模块均连接数据处理模块。

    优选的,所述电压取样模块内含有电流互感器ta1和电流互感器ta2,所述电流互感器ta1的初级绕组端连接相线电流ip,电流互感器ta1的次级绕组一端串接电阻r7后连接于u1a端子,所述电流互感器ta2的初级绕组端连接中线电流in,电流互感器ta1的次级绕组一端串接电阻r4后连接u1b端子,所述电流互感器ta1与电流互感器ta2的次级绕组端还并联有串接电阻r5、r6和串接电容c3、c4。

    优选的,所述电能计量模块内含有计量芯片u2,所述计量芯片u2的脚1、脚2连接于并联电容c3、c4,所述计量芯片u2的脚3连接于 5v电源与并联电容c1、c2,所述并联电容c1、c2与并联电容c3、c4相连,所述计量芯片u2的脚4-脚8分别连接于u1a端子、u1b端子、u1n端子、u2p端子和u2n端子,所述计量芯片u2的脚9串接电阻r1后连接udd端子,所述计量芯片u2的脚17、脚18连接于晶振体jt,晶振体jt的两端连接并联电容c5、c6。

    优选的,所述数据处理模块3内含有数据处理芯片u1,所述数据处理芯片u1的脚1、脚2连接于计量芯片u2的脚21,所述数据处理芯片u1的脚5分别连接于计量芯片u2的脚12-脚16。

    优选的,所述lcd显示模块内含有lcd显示器u3,所述lcd显示器u3的脚d0-脚d7分别连接于数据处理芯片u1的脚p0.0-脚p0.7。

    优选的,所述数据存储模块采用内置硬盘存储数据。

    优选的,所述人机交互模块采用键鼠外设调取数据。

    优选的,所述数据处理芯片u1的型号为89c51、计量芯片u2的型号为ad7751、lcd显示器u3的型号为lcd1602。

    上述应用于nb-iot无线通信模块的低功耗计量系统,通过电压取样模块对电流电压取样后传输至电能计量模块内,经由电能计量模块对输入的电功率信号转换为频率信号后输送至数据处理模块,通过数据处理模块对信号进行处理后,生成数字信号并传输至lcd显示模块与存储模块内,显示并储存;因此,基于上述,使得本系统具有灵活性高、功耗低的效果,而通过人机交互模块可实时调取数据存储模块所存储的计量信息,便于使用者的查询。

    附图说明

    图1是本实用新型实施例的系统原理图;

    图2是本实用新型实施例的电压取样模块电路图;

    图3是本实用新型实施例的电能计量模块与数据处理模块电路图;

    图4是本实用新型实施例的lcd显示模块电路图。

    图中:1、电压取样模块;2、电能计量模块;3、数据处理模块;4、lcd显示模块;5、无线通信模块;6、数据存储模块;61、内置硬盘;7、人机交互模块;71、键鼠外设。

    具体实施方式

    为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型xxxx进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

    请参见图1,本实用新型实施例的一种应用于nb-iot无线通信模块的低功耗计量系统,包括电压取样模块1、电能计量模块2、数据处理模块3、lcd显示模块4、无线通信模块5、数据存储模块6和人机交互模块7,其中,电压取样模块1连接电能计量模块2,电能计量模块2连接数据处理模块3,数据处理模块3连接lcd显示模块4与无线通信模块5,数据存储模块6与人机交互模块7均连接数据处理模块3,数据存储模块6采用内置硬盘61存储数据,人机交互模块7采用键鼠外设71调取数据。

    请参见图2,电压取样模块1内含有电流互感器ta1和电流互感器ta2,电流互感器ta1的初级绕组端连接相线电流ip,电流互感器ta1的次级绕组一端串接电阻r7后连接于u1a端子,电流互感器ta2的初级绕组端连接中线电流in,电流互感器ta1的次级绕组一端串接电阻r4后连接u1b端子,电流互感器ta1与电流互感器ta2的次级绕组端还并联有串接电阻r5、r6和串接电容c3、c4;通过电流互感器ta1与电流互感器ta2感应相线电流ip与中线电流in的电功率信号,经电阻r4与电容c3以及电阻r7与电容c4构成的电网噪声滤波电路对信号过滤后输入至计量芯片u2内,

    请参见图3,电能计量模块2内含有型号为ad7751的计量芯片u2,计量芯片u2的脚1、脚2连接于并联电容c3、c4,计量芯片u2的脚3连接于 5v电源与并联电容c1、c2,并联电容c1、c2与并联电容c3、c4相连,计量芯片u2的脚4-脚8分别连接于u1a端子、u1b端子、u1n端子、u2p端子和u2n端子,计量芯片u2的脚9串接电阻r1后连接udd端子,计量芯片u2的脚17、脚18连接于晶振体jt,晶振体jt的两端连接并联电容c5、c6;通过型号为ad7751的计量芯片u2将输入的电功率信号转换为频率信号后输入数据处理芯片u1内。

    请参见图3,数据处理模块3内含有型号为89c51的数据处理芯片u1,数据处理芯片u1的脚1、脚2连接于计量芯片u2的脚21,数据处理芯片u1的脚5分别连接于计量芯片u2的脚12-脚16;通过型号为89c51的数据处理芯片u1对输入的频率信号进行计算、处理,从而生成数字信号用以显示、存储,而型号的芯片具有低功耗的特性,达到节省成本的要求。

    请参见图4,lcd显示模块4内含有型号为lcd1602的lcd显示器u3,lcd显示器u3的脚d0-脚d7分别连接于数据处理芯片u1的脚p0.0-脚p0.7;通过型号为lcd1602的lcd显示器u3显示七位数字以及符号,便于使用者清楚了解到计量数值。

    上述应用于nb-iot无线通信模块的低功耗计量系统,通过电压取样模块1对电流电压取样后传输至电能计量模块2内,经由电能计量模块2对输入的电功率信号转换为频率信号后输送至数据处理模块3,通过数据处理模块3对信号进行处理后,生成数字信号并传输至lcd显示模块4与存储模块6内,显示并储存;因此,基于上述,使得本系统具有灵活性高、功耗低的效果,而通过人机交互模块7可实时调取数据存储模块6所存储的计量信息,便于使用者的查询。

    以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非对本实用新型作任何形式上的限制,虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本实用新型技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本实用新型技术方案内容,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。


    技术特征:

    1.一种应用于nb-iot无线通信模块的低功耗计量系统,其特征在于:包括电压取样模块(1)、电能计量模块(2)、数据处理模块(3)、lcd显示模块(4)、无线通信模块(5)、数据存储模块(6)和人机交互模块(7),所述电压取样模块(1)连接电能计量模块(2),所述电能计量模块(2)连接数据处理模块(3),所述数据处理模块(3)连接lcd显示模块(4)与无线通信模块(5),所述数据存储模块(6)与人机交互模块(7)均连接数据处理模块(3)。

    2.如权利要求1所述的一种应用于nb-iot无线通信模块的低功耗计量系统,其特征在于:所述电压取样模块(1)内含有电流互感器ta1和电流互感器ta2,所述电流互感器ta1的初级绕组端连接相线电流ip,电流互感器ta1的次级绕组一端串接电阻r7后连接于u1a端子,所述电流互感器ta2的初级绕组端连接中线电流in,电流互感器ta1的次级绕组一端串接电阻r4后连接u1b端子,所述电流互感器ta1与电流互感器ta2的次级绕组端还并联有串接电阻r5、r6和串接电容c3、c4。

    3.如权利要求1所述的一种应用于nb-iot无线通信模块的低功耗计量系统,其特征在于:所述电能计量模块(2)内含有计量芯片u2,所述计量芯片u2的脚1、脚2连接于并联电容c3、c4,所述计量芯片u2的脚3连接于 5v电源与并联电容c1、c2,所述并联电容c1、c2与并联电容c3、c4相连,所述计量芯片u2的脚4-脚8分别连接于u1a端子、u1b端子、u1n端子、u2p端子和u2n端子,所述计量芯片u2的脚9串接电阻r1后连接udd端子,所述计量芯片u2的脚17、脚18连接于晶振体jt,晶振体jt的两端连接并联电容c5、c6。

    4.如权利要求1所述的一种应用于nb-iot无线通信模块的低功耗计量系统,其特征在于:所述数据处理模块(3)内含有数据处理芯片u1,所述数据处理芯片u1的脚1、脚2连接于计量芯片u2的脚21,所述数据处理芯片u1的脚5分别连接于计量芯片u2的脚12-脚16。

    5.如权利要求1所述的一种应用于nb-iot无线通信模块的低功耗计量系统,其特征在于:所述lcd显示模块(4)内含有lcd显示器u3,所述lcd显示器u3的脚d0-脚d7分别连接于数据处理芯片u1的脚p0.0-脚p0.7。

    6.如权利要求1所述的一种应用于nb-iot无线通信模块的低功耗计量系统,其特征在于:所述数据存储模块(6)采用内置硬盘(61)存储数据。

    7.如权利要求1所述的一种应用于nb-iot无线通信模块的低功耗计量系统,其特征在于:所述人机交互模块(7)采用键鼠外设(71)调取数据。

    8.如权利要求4所述的一种应用于nb-iot无线通信模块的低功耗计量系统,其特征在于:所述数据处理芯片u1的型号为89c51、计量芯片u2的型号为ad7751、lcd显示器u3的型号为lcd1602。

    技术总结
    本实用新型涉及一种应用于NB‑IOT无线通信模块的低功耗计量系统,包括电压取样模块、电能计量模块、数据处理模块、LCD显示模块、无线通信模块、数据存储模块和人机交互模块,所述电压取样模块连接电能计量模块,所述电能计量模块连接数据处理模块,所述数据处理模块连接LCD显示模块与无线通信模块,所述数据存储模块与人机交互模块均连接数据处理模块。上述应用于NB‑IOT无线通信模块的低功耗计量系统具有灵活性高、功耗低、便于使用者查询的优点。

    技术研发人员:黄松阳;何六文
    受保护的技术使用者:深圳淇诺科技有限公司
    技术研发日:2019.05.05
    技术公布日:2020.04.03

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