一种电能表自动设参模块的制作方法

1.本实用新型涉及电能表参数设置，特别是涉及一种电能表自动设参模块。


背景技术：

2.电能表是用来测量电能的仪表，又称电度表、火表、千瓦小时表，指测量各种电学量的仪表。不同应用场景对电能表的参数要求也不同，像工厂和住宅这两者就对电能表的要求有较大的区别。
3.电能表在出厂时，必须要对电能表按客户要求进行参数设置。而且电能表的参数设置还包含表地址、表号以及客户资产编码，这些是电能表铭牌上唯一的不重复的参数数据，这就无法对电能表进行批量的参数数据预装，必须得为每一只台电表进行单独的参数设置操作。
4.现有的参数设置操作需要用到电脑、设参专用软件、条码扫码枪、通信转换器等多种工具才能完成参数设置操作。实现方式需要工人手持条码扫码枪将电能表上的设备信息条形码录入电脑上的设参软件中，设参软件通过通信转换器与电能表通信交互来完成参数设置。这样的操作方法不仅存在成本高、效率低的问题，还有一定几率人工操作失误带来的参数设置错误的质量风险。


技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种电能表自动设参模块。
6.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
7.一种电能表自动设参模块，包括外壳，所述外壳内设置有主控制单元、通信单元、供电电源单元以及显示单元，所述通信单元包括红外通信单元和条码扫描控制单元，所述条码扫描控制单元用于传送电能表上的条码数据信号给主控制单元，所述主控制单元用于对条码扫描控制单元传送的信号进行数据处理，所述红外通信单元用于传送主控制单元处理后的数据给电能表进行设参通信交互；
8.所述显示单元包括指示灯控制单元和语音提示控制单元，所述指示灯控制单元用于提示设备运行状态，所述语音提示控制单元用于语音播放电能表修改的参数，所述语音提示控制单元通信连接服务器，所述供电电源单元用于给各个单元提供电源。
9.优选的，所述主控制单元设置为mcu微处理器控制单元，所述mcu微处理器控制单元包括微处理器u1、存储器u2和外围电路，所述微处理器u1上设有用于连接条码扫描控制单元的收发端口，所述存储器u2用于保存电能表的设备配置参数。
10.优选的，所述红外通信单元包括红外接收模块和红外发射模块，所述红外通信单元电性连接mcu微处理器控制单元，所述红外接收模块用于传送mcu微处理器控制单元调制的载波信号到电能表，所述红外发射模块用于接收电能表返回的红外数据信号并转换为初始信号发送给mcu微处理器控制单元。
11.优选的，所述通信单元还包括以太网通信单元，所述以太网通信单元包括以太网
通信模组u3，所述以太网通信模组u3用于对mcu微处理器控制单元的数据进行转换并转换成数据与服务器进行交换。
12.优选的，所述指示灯控制单元包括指示灯led1、电阻r4、电阻r5和三极管q2，所述电阻r4为三极管q2的闲溜达电阻，所述电阻r5用于给mcu微处理器控制单元输出控制引脚的下拉电阻，所述电阻r4一端与mcu微处理器控制单元连接，另一端与三极管q2基极连接，所述三极管q2的发射极接地、集电极接led指示灯led1负极端。
13.优选的，所述语音提示控制单元包括语音控制芯片u4、存储器u5、功放芯片u6、扬声器ls1和外围电路l，所述语音控制芯片u4通过导线连接mcu微处理器控制单元，所述语音控制芯片u4输出的音频驱动信号通过功放芯片u6处理后驱动扬声器ls1发出声音。
14.优选的，所述供电电源单元包括开关式稳压器up1；所述开关式稳压器up1设置为集成电路lm2596s-3.3。
15.本实用新型的有益效果：
16.1、采用mcu嵌入式控制方式，测试执行速度快，操作简单直接；条码扫描单元自动触发扫描电能表铭牌条码，无需人工干预即可起动设参操作，提高生产效率的同时还能杜绝人工操作失误带来的质量隐患；
17.2、采用红外通信与电能表进行设参数据交互，无需通信转换器、电脑等设备即可进行通信设参，能大幅降本增效；并且具有太网口接口，通过太网口接口与服务器连接，获取电能表客户参数数据以及保存操作过程记录数据；
18.3、将外壳的外部形状设置为可嵌入式的方式，作为电能表参数设置设备独单独使用，同时能够嵌入到其他检测设备内对电能表进行联合调试，具有体积小适用性广等优点。
附图说明
19.图1为本技术实施例的电能表自动设参模块的外形结构示意图；
20.图2为本技术实施例的电能表自动设参模块的原理示意图；
21.图3为本技术实施例的电能表自动设参模块的mcu微处理器控制单元与条码扫描控制单元电路原理示意图；
22.图4为本技术实施例的电能表自动设参模块的红外通信单元电路原理示意图；
23.图5为本技术实施例的电能表自动设参模块的以太网接口单元电路原理示意图；
24.图6为本技术实施例的电能表自动设参模块的指示灯控制单元电路原理示意图；
25.图7为本技术实施例的电能表自动设参模块的语音提示控制单元电路原理示意图；
26.图8为本技术实施例的电能表自动设参模块的供电电源电路原理示意图。
27.其中，1、外壳；2、mcu微处理器控制单元；3、红外通信单元；4、以太网通信单元；5、条码扫描控制单元；6、指示灯控制单元；7、语音提示控制单元；8、供电电源单元。
具体实施方式
28.为了加深对本实用新型的理解，下面将结合实施例对本实用新型做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不对本实用新型的保护范围构成限定。
29.实施例：
30.参考图1和图2，为本技术公开的一种电能表自动设参模块，包括外壳1，外壳1内设置有主控制单元、通信单元、供电电源单元8以及显示单元，主控制单元设置为mcu微处理器控制单元2，通信单元包括红外通信单元3、以太网通信单元4和条码扫描控制单元5，条码扫描控制单元5用于传送电能表上的条码数据信号给主控制单元，mcu微处理器控制单元2用于对条码扫描控制单元5传送的信号进行数据处理，红外通信单元3用于传送主控制单元处理后的数据给电能表进行设参通信交互。显示单元包括指示灯控制单元6和语音提示控制单元7，指示灯控制单元6用于提示设备运行状态，语音提示控制单元7用于语音播放电能表修改的参数，语音提示控制单元7通信连接服务器，供电电源单元8用于给各个单元提供电源。
31.参考图2和图3，mcu微处理器控制单元2包括微处理器u1、存储器u2和外围电路，微处理器u1采用型号为gd32f103的微处理器，存储器u2采用型号为gd25q32的集成电路，微处理器u1上设有用于连接条码扫描控制单元5的收发端口，将收发端口与条码扫描控制单元5进行信息交互，存储器u2对电能表的设备参数进行保存处理。
32.参考图2和图4，红外通信单元3由红外接收模块和红外发射模块组成，红外接收模块设置为红外接收管uh1，红外发射模块包括红外发射管dh1和外围电阻，将红外通信单元3与mcu微处理器控制单元2电性连接，mcu微处理器控制单元2将二进制信号调制成38khz载波信号后通过红外发射管dh1发送至电能表；电能表返回的红外数据信号被红外接收管uh1接收，再解调为原来的信息发送至mcu微处理器控制单元2进行数据处理。
33.参考图2和图5，以太网通信单元4包括以太网通信模组u3和外电路部分，以太网通信模组u3采用型号为usr-k3的以太网模组，以太网通信模组u3用于对mcu微处理器控制单元2的数据进行转换并转换成数据与服务器进行交换。以太网通信模组u3上设有第8脚和第9脚，第8脚和第9脚分别与mcu微处理器控制单元2的uart接口的收发端口电性连接，mcu微处理器控制单元2通过以太网通信模组u3进行数据转换后与生产数据服务器进行数据交互，完成设参过程数据和结论数据的保存。
34.参考图2和图6，指示灯控制单元6包括指示灯led1、电阻r4、电阻r5和三极管q2，电阻r4为三极管q2的闲溜达电阻，电阻r5用于给mcu微处理器控制单元2输出控制引脚的下拉电阻，电阻r4一端与mcu微处理器控制单元2连接，另一端与三极管q2基极连接，三极管q2的发射极接地、集电极接led指示灯led1负极端。
35.参考图2和图7，语音提示控制单元7包括语音控制芯片u4、存储器u5、功放芯片u6、扬声器ls1和外围电路l，语音控制芯片u4通过导线连接mcu微处理器控制单元2，语音控制芯片u4输出的音频驱动信号通过功放芯片u6处理后驱动扬声器ls1发出声音。
36.供电电源单元8包括开关式稳压器up1及其外围电路；其中开关式稳压器up1采用集成电路lm2596s-3.3；通过集成电路lm2596s-3.3可以将dc5v～40v范围内的电压转换成dc3.3v电压为mcu微处理器控制单元2(2)提供电源。
37.本技术一种电能表自动设参模块的工作原理为：通过条码扫描控制单元5将扫描到的电能表条码数据传送到mcu微处理器控制单元2，mcu微处理器控制单元2将数据处理后通过红外通信单元3与电能表进行设参通信交互，待电能表设参完成后，mcu微处理器控制单元2通过控制语音提示控制单元7将参数设置结论以语音形式播报出来，同时还将设参过程数据和结论通过以太网通信单元4发送至生产服务器保存，以便生产统计和质量追溯。
38.上述实施例不应以任何方式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效转换的方式获得的技术方案均落在本实用新型的保护范围内。

技术特征：
1.一种电能表自动设参模块，其特征在于：包括外壳(1)，所述外壳(1)内设置有主控制单元、通信单元、供电电源单元(8)以及显示单元，所述通信单元包括红外通信单元(3)和条码扫描控制单元(5)，所述条码扫描控制单元(5)用于传送电能表上的条码数据信号给主控制单元，所述主控制单元用于对条码扫描控制单元(5)传送的信号进行数据处理，所述红外通信单元(3)用于传送主控制单元处理后的数据给电能表进行设参通信交互；所述显示单元包括指示灯控制单元(6)和语音提示控制单元(7)，所述指示灯控制单元(6)用于提示设备运行状态，所述语音提示控制单元(7)用于语音播放电能表修改的参数，所述语音提示控制单元(7)通信连接服务器，所述供电电源单元(8)用于给各个单元提供电源。2.根据权利要求1所述的一种电能表自动设参模块，其特征在于：所述主控制单元设置为mcu微处理器控制单元(2)，所述mcu微处理器控制单元(2)包括微处理器u1、存储器u2和外围电路，所述微处理器u1上设有用于连接条码扫描控制单元(5)的收发端口，所述存储器u2用于保存电能表的设备配置参数。3.根据权利要求2所述的一种电能表自动设参模块，其特征在于：所述红外通信单元(3)包括红外接收模块和红外发射模块，所述红外通信单元(3)电性连接mcu微处理器控制单元(2)，所述红外接收模块用于传送mcu微处理器控制单元(2)调制的载波信号到电能表，所述红外发射模块用于接收电能表返回的红外数据信号并转换为初始信号发送给mcu微处理器控制单元(2)。4.根据权利要求2所述的一种电能表自动设参模块，其特征在于：所述通信单元还包括以太网通信单元(4)，所述以太网通信单元(4)包括以太网通信模组u3，所述以太网通信模组u3用于对mcu微处理器控制单元(2)的数据进行转换并转换成数据与服务器进行交换。5.根据权利要求1所述的一种电能表自动设参模块，其特征在于：所述指示灯控制单元(6)包括指示灯led1、电阻r4、电阻r5和三极管q2，所述电阻r4为三极管q2的闲溜达电阻，所述电阻r5用于给mcu微处理器控制单元(2)输出控制引脚的下拉电阻，所述电阻r4一端与mcu微处理器控制单元(2)连接，另一端与三极管q2基极连接，所述三极管q2的发射极接地、集电极接led指示灯led1负极端。6.根据权利要求1所述的一种电能表自动设参模块，其特征在于：所述语音提示控制单元(7)包括语音控制芯片u4、存储器u5、功放芯片u6、扬声器ls1和外围电路l，所述语音控制芯片u4通过导线连接mcu微处理器控制单元(2)，所述语音控制芯片u4输出的音频驱动信号通过功放芯片u6处理后驱动扬声器ls1发出声音。7.根据权利要求1所述的一种电能表自动设参模块，其特征在于：所述供电电源单元包括开关式稳压器up1；所述开关式稳压器up1设置为集成电路lm2596s-3.3。

技术总结
本申请涉及电能表参数设置的技术领域，尤其涉及一种电能表自动设参模块，其技术方案是：包括外壳，外壳内设置有主控制单元、通信单元、供电电源单元以及显示单元，通信单元包括红外通信单元和条码扫描控制单元，主控制单元用于对条码扫描控制单元传送的信号进行数据处理，红外通信单元用于传送主控制单元处理后的数据给电能表进行设参通信交互；显示单元包括指示灯控制单元和语音提示控制单元，语音提示控制单元用于语音播放电能表修改的参数，语音提示控制单元通信连接服务器，供电电源单元用于给各个单元提供电源；本申请具有自动完成电能表参数设置、节省设备支出、提高生产效率以及降低质量风险的技术效果。以及降低质量风险的技术效果。以及降低质量风险的技术效果。


技术研发人员：冯海东 林江涛
受保护的技术使用者：佳源科技股份有限公司
技术研发日：2023.02.07
技术公布日：2023/7/27