[发明专利]基于3G的单相智能抄表网络控制系统

权利要求书

1.一种基于3G的单相智能抄表网络控制系统，其特征在于：包括有一个主模块和多个分模块，所述的主模块、分模块均包括有控制模块、信号调理电路、单相电能采集模块，所述的控制模块的主控芯片为高性能非思卡尔单片机，信号调理电路包括有电压信号调理电路、电流信号调理电路，单相电能采集模块包括有电能采集芯片，居民单相电网的电压、电流信号输出端分别接入电压信号调理电路、电流信号调理电路的信号输入端，电压信号调理电路、电流信号调理电路的信号输出端接入单相电能采集模块的电能采集芯片的输入引脚，单相电能采集模块的电能采集芯片的输出引脚接入控制模块的单片机；所述的主模块还包括有通信模块、3G无线传输模块、I²C模块、射频卡读写器模块、实时时钟同步模块、键盘及显示模块，所述的通信模块包括有CAN通信电路、485通信电路、CAN连接线、485连接线，所述的主模块的控制模块的单片机分别与3G无线传输模块、I2C模块、射频卡读写器模块、实时时钟同步模块、键盘及显示模块连接，所述的主模块的控制模块的单片机通过CAN通信电路、CAN连接线、485通信电路、485连接线与各个分模块的控制模块的单片机通信连接。

2.根据权利要求1所述的基于3G的单相智能抄表网络控制系统，其特征在于：所述的控制模块的单片机采用16位微控制器MC9S12X-Sl28飞思卡尔单片机。

3.根据权利要求1所述的基于3G的单相智能抄表网络控制系统，其特征在于：所述的电压信号调理电路包括有电压互感器、抗混叠滤波器一，电流信号调理电路包括有电流互感器、抗混叠滤波器二；居民单相电网的电压、电流信号输出端分别接入电压互感器、电流互感器的交流信号输入端，电压互感器跨接电阻R1o，电阻R1o的两端分别与抗混叠滤波器一的电阻R1a、R1b连接，电阻R1a、R1b之间跨接两个串联的电容C1a、C1b，串联的电容C1a、C1b的两端分别连接有电阻R2a、R2b，电流互感器跨接电阻R3o，电阻R3o的两端分别与抗混叠滤波器二的电阻R3a、R3b连接，电阻R3a、R3b之间跨接两个串联的电容C3a、C3b，串联的电容C3a、C3b的两端分别连接有电阻R4a、R4b。

4. 根据权利要求1或2或3所述的基于3G的单相智能抄表网络控制系统，其特征在于：所述的单相电能采集模块包括有电能采集芯片、电能脉冲信号显示电路；电压信号调理电路中的电阻R2a、R2b接入单相电能采集模块的电能采集芯片的VREFA引脚，串联的电容C1a、C1b的两端分别接到电能采集芯片的电压差分输入引脚V3P、V3N，电流信号调理电路中的电阻R4a、R4b接入单相电能采集模块的电能采集芯片的VREFA引脚，串联的电容C3a、C3b的两端分别接到电能采集芯片的电流差分输入引脚V2P、V2N；电能采集芯片的输出引脚CF1、CF2、CF3分别通过电阻RS、RP、RQ接入电能脉冲信号显示电路的LED指示灯LED-S、LED-P、LED-Q，电能采集芯片的输出引脚SPICLK、SPIDO、SPIDI、SPICS、IRQ分别接单片机的PB3、PB2、PB1、PB0、PB4引脚。

5.根据权利要求1所述的基于3G的单相智能抄表网络控制系统，其特征在于：所述的CAN驱动电路的主要芯片为82C250，485通信电路包括有三个光电耦合器、电平转换芯片、四个瞬态抑制二极管和两个负温度系数热敏电阻，三个光电耦合器分别为ISO11、ISO12、ISO13，电平转换芯片为65LN184，四个瞬态抑制二极管分别为TVSD1、TVSD2、TVSD3、TVSD4，两个负温度系数热敏电阻分别为RBUSA、RBUSB。

6.根据权利要求1或2所述的基于3G的单相智能抄表网络控制系统，其特征在于：所述的3G无线传输模块与控制模块之间设有接口电路；所述的接口电路包括有芯片MAX232和电脑DB9插头，单片机的串口1接入MAX232的T1IN引脚，转换成RS-232数据后从T1OUT送到电脑DB9插头，电脑DB9插头的RS-232数据从R1IN输入转换成TTL/CMOS数据后从R1OUT输出并接入3G无线传输模块的信号输入端。

7.根据权利要求1或2所述的基于3G的单相智能抄表网络控制系统设计，其特征在于：所述的射频卡读写器模块的电路主要由FM1702SL及其外围电路组成，FM1702SL的引脚MISO、SCK、MOSI、NSS、RSTPD分别和单片机的PA0、PA1、PA2、PA3、PA4相连，FM1702SL的射频信号发射阻抗匹配电路由L3、L4、C11、C12、C13、C14、C15、C16组成天线由L5、L6做成印刷版环形电路构成。