本實(shí)用新型屬于電子電表技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種帶CPU卡座的電能表。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)電能表大都只有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、顯示功能的設(shè)置，電力局抄表只能手工抄寫(xiě)。部分使用者為了使用需求會(huì)采用一些手段進(jìn)行竊電，影響了電表使用的安全系數(shù)，電表存在被竊電風(fēng)險(xiǎn)，影響電網(wǎng)的供電，造成社會(huì)能源的浪費(fèi)。

CPU卡是一種智能卡，卡內(nèi)的集成電路中帶有微處理器CPU、存儲(chǔ)單元(包括隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、程序存儲(chǔ)器ROM(FLASH)、用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器EEPROM)以及芯片操作系統(tǒng)COS。裝有COS的CPU卡相當(dāng)于一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)，不僅具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，同時(shí)具有命令處理和數(shù)據(jù)安全保護(hù)等功能。

因此，有必要提供一種安全系數(shù)更高、信息保密度高、使用更加方便安全的電能表。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是為了解決目前電能表存在竊電風(fēng)險(xiǎn)、安全系數(shù)不高的問(wèn)題，提供一種帶CPU卡座電能表。

為了達(dá)到上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

電能表包括殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)有數(shù)據(jù)處理器、CPU卡卡座模塊和安全模塊、時(shí)鐘芯片電路，所述數(shù)據(jù)處理器與CPU卡卡座模塊、安全模塊、時(shí)鐘芯片電路連接，所述數(shù)據(jù)處理器采用FM331x主數(shù)據(jù)處理器，所述CPU卡卡座模塊包括CPU卡卡座電路，CPU卡卡座電路包括CARD1接線端口，工作電壓VDD與電阻R101一端、CARD1接線端口第1腳依次連接。

進(jìn)一步，所述CARD1接線端口的第2、3、4、5腳分別接電阻R102一端、電阻R103一端、電阻R104一端、電阻R105一端，電阻R102另一端、電阻R103另一端、電阻R104另一端、電阻R105另一端分別與數(shù)據(jù)處理器的43腳、70腳、41腳、69腳連接，電阻R105另一端與電容C64連接后接地；CARD1接線端口的第6腳接地。

進(jìn)一步，插卡口CARD第1腳接熱敏電阻RT5一端，熱敏電阻RT5另一端分別與CARD1接線端口、瞬變二極管TVS1連接，瞬變二極管TVS1接地；插卡口CARD第2腳與熱敏電阻RT4一端連接，熱敏電阻RT4另一端與穩(wěn)壓二極管ZD4的負(fù)極、CARD1接線端口3腳連接，穩(wěn)壓二極管ZD4正極接地；插卡口CARD第3腳與熱敏電阻RT3一端連接，熱敏電阻RT3另一端與穩(wěn)壓二極管ZD3的負(fù)極、CARD1接線端口4腳連接，穩(wěn)壓二極管ZD3正極接地；插卡口CARD第6腳與熱敏電阻RT6一端連接，熱敏電阻RT6另一端與穩(wěn)壓二極管ZD1的負(fù)極、CARD1接線端口2腳連接，穩(wěn)壓二極管ZD1正極接地；插卡口CARD第9腳與熱敏電阻RT2一端連接，熱敏電阻RT2另一端與穩(wěn)壓二極管ZD2的負(fù)極、CARD1接線端口的5腳連接，穩(wěn)壓二極管ZD2正極接地。

進(jìn)一步，cpu卡卡座模塊的工作電壓VDD由電源模塊提供，所述電源模塊包括變壓器、整流電路和穩(wěn)壓芯片IC3，變壓器的輸出端與整流電路連接，整流電路輸出供電電源VDCC，供電電源VDCC經(jīng)穩(wěn)壓芯片IC3穩(wěn)壓后輸出CPU卡座的工作電壓VDD。

更進(jìn)一步，所述整流電路包括整流橋堆BD1和電解電容EC1，第三線圈的6腳、7腳分別與整流橋堆BD1的輸入端3腳、4腳連接，整流橋堆BD1的輸出端正極與電解電容EC1的正極連接，整流橋堆BD1的輸出端負(fù)極與電解電容EC1的負(fù)極連接，整流橋堆BD1的輸出端正極與電解電容EC1的正極之間的節(jié)點(diǎn)輸出供電電源VDCC。

更進(jìn)一步，所述電源模塊還包括電源保護(hù)電路，所述電源保護(hù)電路包括壓敏電阻RR1、熱敏電阻RT1，火線L線與零線N線之間串接一壓敏電阻RR1,壓敏電阻RR1的兩端分別接變壓器的初級(jí)線圈的5腳、1腳，壓敏電阻RR1與初級(jí)線圈的1腳之間還接有熱敏電阻RT1。

更進(jìn)一步，電源保護(hù)電路還包括設(shè)置在變壓器的初級(jí)線圈的5腳、1腳之間還設(shè)有一與壓敏電阻RR1并聯(lián)的壓敏電阻Ra，熱敏電阻RT1選用MZ1106E15 1～215RM/10 D3 91三腳。采用電源保護(hù)電路有電路防雷保護(hù)電路，具有防零線接地或零線未接等保護(hù)功能，抗干擾性更強(qiáng)。

進(jìn)一步，所述安全模塊包括安全模塊ESAM芯片U3，ESAM芯片U3的第1腳接地，ESAM芯片U3的第3腳接MCU芯片的42腳，ESAM芯片U3的第6腳與電阻R40一端、電容C29一端連接，電阻R40另一端連接MCU芯片第41腳，電容C29另一端接地，ESAM芯片U3的第7腳接MCU芯片第47腳，ESAM芯片U3的第8腳與電容C15一端、電容C30一端、電阻R25一端分別連接，電阻R25另一端接MCU芯片第1腳，電容C15另一端、電容C30另一端接地。

進(jìn)一步，所述時(shí)鐘芯片電路包括是時(shí)鐘芯片U7，所述時(shí)鐘芯片U7的2腳、13腳、6腳分別接數(shù)據(jù)處理器的19腳、20腳、66腳，所述時(shí)鐘芯片U7的6腳與電容C7連接后接地，時(shí)鐘芯片U7的第10腳與電阻R13連接。時(shí)鐘芯片U7采用RN8025T，MCU即數(shù)據(jù)處理器的時(shí)鐘為內(nèi)部時(shí)鐘，RN8025T的時(shí)鐘為外部時(shí)鐘，原理一樣。外部時(shí)鐘芯片具有溫度補(bǔ)償作用，相對(duì)要準(zhǔn)確。當(dāng)內(nèi)部時(shí)鐘與外部時(shí)鐘比較相差大些時(shí)，MCU以外部時(shí)鐘為準(zhǔn)進(jìn)行校對(duì)修正。兩者結(jié)合才是最好的，因?yàn)镸CU的內(nèi)部時(shí)鐘容易受外界環(huán)境溫度、電磁干擾的非常特殊情況下產(chǎn)生較大變化，如變慢或變快，甚至?xí)r鐘錯(cuò)亂。

進(jìn)一步，所述電能表還設(shè)有備用時(shí)鐘芯片U2，所述時(shí)鐘芯片U2的1腳、8腳、3腳分別接數(shù)據(jù)處理器的19腳、20腳、66腳。備用時(shí)鐘芯片U2的設(shè)置是為了避免時(shí)鐘芯片U7因成本高或者斷貨或者等特殊原因引起的停用、不工作時(shí)使用。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果是：本電能表具有防竊電功能，使用安全系數(shù)更高，更加節(jié)約社會(huì)能源；采用cpu卡座模塊，具有信息處理能力強(qiáng)，信息存儲(chǔ)安全等特性；具有防雷保護(hù)功能，抗干擾性更強(qiáng)，減少電流波動(dòng)引起的電能表元器件損耗的風(fēng)險(xiǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是cpu卡座電路的接口電路；

圖2是cpu卡座電路的cpu卡連接電路；

圖3是數(shù)據(jù)處理器電路圖；

圖4是電源電路；

圖5是安全模塊電路；

圖6是是時(shí)鐘芯片電路；

圖7是備用時(shí)鐘芯片電路。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步描述說(shuō)明。

如圖1-3所示，電能表包括殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)有數(shù)據(jù)處理器、cpu卡卡座模塊和安全模塊，所述數(shù)據(jù)處理器與cpu卡卡座模塊、安全模塊連接，所述安全模塊包括安全模塊ESAM芯片U3，所述cpu卡卡座模塊包括cpu卡卡座電路，cpu卡卡座電路包括接口CARD1，CPU卡卡座電路包括CARD1接線端口，工作電壓VDD與電阻R101一端、CARD1接線端口第1腳依次連接。CARD1接線端口的第2、3、4、5腳分別接電阻R102一端、電阻R103一端、電阻R104一端、電阻R105一端，電阻R102另一端、電阻R103另一端、電阻R104另一端、電阻R105另一端分別與數(shù)據(jù)處理器的43腳、70腳、41腳、69腳連接，電阻R105另一端與電容C64連接后接地；CARD1接線端口的第6腳接地。插卡口CARD第1腳接熱敏電阻RT5一端，熱敏電阻RT5另一端分別與CUP卡電源CAEDVCC、瞬變二極管TVS1連接，瞬變二極管TVS1接地；插卡口CARD第2腳與熱敏電阻RT4一端連接，熱敏電阻RT4另一端與穩(wěn)壓二極管ZD4的負(fù)極、CARDRST端口連接，穩(wěn)壓二極管ZD4正極接地；插卡口CARD第3腳與熱敏電阻RT3一端連接，熱敏電阻RT3另一端與穩(wěn)壓二極管ZD3的負(fù)極、CARDCLK端口連接，穩(wěn)壓二極管ZD3正極接地；插卡口CARD第6腳與熱敏電阻RT6一端連接，熱敏電阻RT6另一端與穩(wěn)壓二極管ZD1的負(fù)極、CARDIO端口連接，穩(wěn)壓二極管ZD1正極接地；插卡口CARD第9腳與熱敏電阻RT2一端連接，熱敏電阻RT2另一端與穩(wěn)壓二極管ZD2的負(fù)極、CARDKEY端口連接，穩(wěn)壓二極管ZD2正極接地。

熱敏電阻RT2、熱敏電阻RT3、熱敏電阻RT4、熱敏電阻RT5、熱敏電阻RT6采用正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC，穩(wěn)壓二極管ZD1、穩(wěn)壓二極管ZD2、穩(wěn)壓二極管ZD3、穩(wěn)壓二極管ZD4采用5.5V大小，瞬變二極管TVS1采用P6SMB6.0CA。電阻R102-R105只有卡表才貼。

如圖4所示，cpu卡卡座模塊的工作電壓VDD由電源模塊提供，所述電源模塊包括變壓器、整流電路和穩(wěn)壓芯片IC3，變壓器的輸出端與整流電路連接，整流電路輸出供電電源VDCC，供電電源VDCC經(jīng)穩(wěn)壓芯片IC3穩(wěn)壓后輸出CPU卡座的工作電壓VDD。其中，整流電路包括整流橋堆BD1和電解電容EC1，第三線圈的6腳、7腳分別與整流橋堆BD1的輸入端3腳、4腳連接，整流橋堆BD1的輸出端正極與電解電容EC1的正極連接，整流橋堆BD1的輸出端負(fù)極與電解電容EC1的負(fù)極連接，整流橋堆BD1的輸出端正極與電解電容EC1的正極之間的節(jié)點(diǎn)輸出供電電源VDCC。

電源模塊還包括電源保護(hù)電路，所述電源保護(hù)電路包括壓敏電阻RR1、熱敏電阻RT1，火線L線與零線N線之間串接一壓敏電阻RR1,壓敏電阻RR1的兩端分別接變壓器的初級(jí)線圈的5腳、1腳，壓敏電阻RR1與初級(jí)線圈的1腳之間還接有熱敏電阻RT1。電源保護(hù)電路還包括設(shè)置在變壓器的初級(jí)線圈的5腳、1腳之間還設(shè)有一與壓敏電阻RR1并聯(lián)的壓敏電阻Ra，熱敏電阻RT1選用MZ1106E15 1～215RM/10 D3 91三腳。

變壓器初級(jí)線圈輸入為標(biāo)準(zhǔn)的220VAC，而次級(jí)線圈輸出到整流橋堆BD1為8V/220MA，壓敏電阻RR1選用S20K 420壓敏電阻，電容EC1選用1000UF/35V/WL 12.5*25，整流橋堆BD1選用MB10S MBS。

安全模塊包括安全模塊ESAM芯片U3，ESAM芯片U3的第1腳接地，ESAM芯片U3的第3腳接MCU芯片的42腳，ESAM芯片U3的第6腳與電阻R40一端、電容C29一端連接，電阻R40另一端連接MCU芯片第41腳，電容C29另一端接地，ESAM芯片U3的第7腳接MCU芯片第47腳，ESAM芯片U3的第8腳與電容C15一端、電容C30一端、電阻R25一端分別連接，電阻R25另一端接MCU芯片第1腳，電容C15另一端、電容C30另一端接地。電容C15與電容C30起著濾波作用。ESAM CLK與MCU的41腳和ESAM的7腳連接。

ESAM芯片U3選用ESAM SOP8型號(hào)，電阻R40選用51R 5％0603，電阻R25選用10R5％0603，電容C29選用20PF 5％0603，電容C15選用10UF，電容C30選用100NF 10％0603。

鐘芯片電路包括是時(shí)鐘芯片U7，所述時(shí)鐘芯片U7的2腳、13腳、6腳分別接數(shù)據(jù)處理器的19腳、20腳、66腳，所述時(shí)鐘芯片U7的6腳與電容C7連接后接地。時(shí)鐘芯片U7選用8025T SOP-14，電容C7選用100NF 10％0603，電阻R13選用1K 5％0603。

電能表還設(shè)有備用時(shí)鐘芯片U2，所述時(shí)鐘芯片U2的1腳、8腳、3腳分別接數(shù)據(jù)處理器的19腳、20腳、66腳。

以上為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，并不限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)思路做出的變形及改進(jìn)，都應(yīng)當(dāng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。