[发明专利]基于MSP430FEX系列芯片的数字电能表

说明书

技术领域

本发明属于电能计量领域，尤其涉及一种基于MSP430FEX系列芯片的数字电能表。

背景技术

随着国民经济的不断发展，电力已经成为国家的重要能源。我国的电能表行业处于智能电表替代阶段。随着中国智能电网的发展，作为智能电网用电环节的重要组成部分，智能电表的需求大幅增加。目前，电能表主要由控制芯片、计量芯片、时钟芯片、液晶驱动芯片、红外通信、RS485通信、液晶、按键构成，这种电能表具有设计成本高、占用空间大、计量精度低，故障率高和可靠性低等问题，为解决这些问题。亟需设计一种集成度高、成本低廉、性能可靠、精度高的数字智能电表。

本发明设计的基于MSP430FEX系列芯片的数字电能表使用的MSP430FEX系列芯片单片机内部集成了控制、计量、时钟、液晶驱动和电表校正等模块，集成度高、占用空间小、设计成本低、高可靠性、计量精度更高。

发明内容

本发明所提供的基于MSP430FEX系列芯片的数字电能表包括电能表外壳、主控模块、RS485通信模块、电源模块、电流采样模块、电压采样模块和显示模块。所述电能表外壳整体呈“凸”字形，由电能表外壳左片、电能表外壳中片和电能表外壳右片组装构成，外壳表面设置有显示器窗口RS485通信接口、接线端口、接线端固定口和组装螺丝固定口。所述主控模块包括MSP430FEX系列芯片主控电路和存储电路，主要用于电能的计量、驱动显示模块和计量校正；所述RS485通信模块主要用于实现数字电能表与远程服务器的通信；所述电源模块由可充电电池组、开关电源和稳压电路构成，主要用于为数字电能表提供直流稳压电；所述电流采样模块包括电流互感器、锰铜分流器和电流信号调理电路，主要用于对采集交流电流信号；所述电压采样模块包括电压分压电路和电压信号调理电路，主要用于采集交流电压信号。所述显示模块主要用于显示电压、电流、功率和电能等电学参数值。

电路系统的电路板呈三层结构，所述主控模块和显示模块位于最上层电路板上，所述通信模块和电流采样模块位于中层电路板上，所述电源模块和电压采样模块位于下层电路板上，所述上层、中层和下层电路板由插接排针连接。

所述电流互感器由电流互感线圈套在紫铜电镀片上构成，且电流互感线圈由卡槽固定。

所述锰铜分流器由紫铜电镀片和锰铜分流电阻拼接构成，由卡槽固定。

所述电流互感器和锰铜分流器之间由隔离挡板进行物理隔离。

附图说明

图1是基于MSP430FEX系列芯片的数字电能表整体结构示意图。

图2是基于MSP430FEX系列芯片的数字电能表电流互感器侧结构示意图。

图3是基于MSP430FEX系列芯片的数字电能表锰铜分流器侧结构示意图。

图4是基于MSP430FEX系列芯片的数字电能表外壳组装图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图中，1、显示窗口；2、RS485输出端口；3、接线固定口；4、接线端口；5、组装螺丝口；6、电能表外壳左片；7、电能表外壳中片；8、电能表外壳右片；9、显示模块；10、主控模块；11、RS485通信模块；12、电源模块；13、电流互感器；14、插接排针；15、电路板卡位；16、卡槽；17、隔离挡板；18、锰铜分流器；19、锰铜分流电阻。