一种新型智能电表的电路设计

　　智能电表属机电式智能电表，它由硬件电路、相应软件及发行系统三部分构成，可实现某一电力公司不同时间段不同电价的计费，从而可实现用电监管的智能化。用户的购电信息实行微机管理，方便进行查询、统计、收费及打印票据等。
工作原理：用户持IC卡到供电部门交款购电，供电部门用售电管理机将购电量写入IC卡中，用户持IC卡在感应区刷非接触式IC卡（简称刷卡，下同），即可合闸供电，供电后将卡拿走。当表内剩余电量等于报警电量时，拉闸断电报警（或蜂鸣器报警），此时用户在感应区刷卡即可恢复供电;当剩余电量为零时，自动拉闸断电，用户必须再次持卡交费购电，才可以恢复用电。

　　电表硬件装置：本电表装置的硬件包括接口卡、手持单元及电表费率系统三部分。电力公司通过普通微机串口输入用户购电信息到手持单元部分，用户再将购电信息用手持单元发送到电表费率系统，由费率系统根据用户购电信息来监视用户用电情况，完成计费，并在适当时候提醒用户购电。

　　手持单元部分的电路原理图如图所示。

　　它要完成以下功能：

　　通过串口接收由微机程序输出的用户购电信息，并将该用户购电信息存储并加密。在发送完用户的购电信息后，系统将自动清除购电信息。

　　在图中，Intel公司的单片机87C51为完成该部分功能的主体器件，手持单元部分的功能由存储在87C51内的软件程序完成。需用87C51的主要引脚功能说明如下：

　　外接晶振引脚XTAL1和XTAL2可与87C51片内的反相放大器构成振荡电路，用于为单片机提供时钟信号。P1引脚为输入/输出口，它内部带有上拉电阻，为8位I/O口。在EEPROM编程和程序验证时，该引脚用于接收低8位地址。

　　RXD（P3.0）引脚为串行输入口。

　　TXD（P3.1）引脚为串行输出口。

　　87C51的RST引脚外接复位电路，P1.2引脚外接发射电路，P1.3引脚外接接收电路。24C01A为美国ATMEL公司生产的 EEPROM，是一个容量为1k比特（128×8）的双线串行接口CMOS存储器。用于存储软件程序运行时所必需的信息。其中SDA为串行数据线，SCL 为串行时钟线。