基于单片机的电能表自动抄表系统设计毕业设计

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基于单片机的数字电能表设计--大学毕业设计论文

单位代码：HC-DQ121基于单片机控制的数字电能表设计姓名： Ezreal Yi院系：物理与机电工程学院专业：电气工程及其自动化班级：学号： 05315127时间： 2016年1月1日摘要在设计中试图探索分时计费数字电能表的设计技术，主要工作内容有：基于MSP430C323进行了电能表的完整设计，探索了利用MSP430C323的有限硬件资源与软件的有机结合，实现实时时钟、I2C和串行通信等接口的设计方法；以电能表为对象，重点探讨了基于低功耗单片机的低功耗仪表的基本原理和设计技术，综合设计使电能表的工作可靠性得到大大提高，对其它低功耗仪表的设计具有参考价值。

关键词：多费率电能表；MSP430单片机；硬软件合成ABSTRACTIn the design, I try to search the design technique of time sharing charging digital electrical energy meter. The main work content includes: made out integrity the design of the electrical energy meter based on MSP430C323H, searched for using the limited hardware resources and the software organic synthesis of MSP430C323, realized the design method of real-time clock, I2C and serial port communication; the electrical energy meter as the object, , the basis theory and the design technique of low power loss instrument basing on the low power Single-Chip computer has been discussed, the integrated design make the electrical energy meter’s operational reliability to improve greatly, its reference value is useful to design other kind low power loss meter.Key words:Multi-tariffs electrical energy meter; MSP430 Single-Chip computer; hardware and software synthesis目录1 引言 (1)2 电能测量与多费率电能表 (2)2.1 电能参数的测量 (2)2.2 多费率电能表的原理 (3)3 电能表的硬件电路设计 (4)3.1 硬件总体方案 (4)3.2 MSP430C3XX系列单片机 (5)3.3 ADC14的原理与电压电流输入通道的设计 (6)3.4 电压电流输入通道的设计 (8)3.5 串行E2PROM接口 (9)3.6 串行通信接口的实现 (10)3.7 红外接口的设计 (10)4 电能表的软件设计 (12)4.1 电能表的主流程与模块化程序设计 (12)4.2 电能测量模块的设计 (13)4.3 电能计费模块的软件设计 (15)4.4 E2PROM读写模块的设计 (15)5 总结 (20)参考文献 (21)谢辞 (22)1 引言电能是社会生产、人民生活必需的重要能源之一，随着国民经济的不断发展，电力需求急骤上升，电力供应与电力需求出现了不平衡。

基于单片机的电表自动抄表系统设计

摘要语智能抄表系统是利用当代微机技术、数字通讯技术及计量技术完美结合，集能耗计量、数据采集、数据处理于一体，将城市居民能耗信息及综合处理相结合系统。

该系统使公用事业部门及物业管理部门从根本上减轻人工上门抄表繁杂劳动。

准确而便捷收费系统，既可节省人力，又可减少相关事业部门及客户之间纠纷，不但能提高管理部门工作效率，也适应了现代用户对缴费新需求。

本文充分利用了居民住宅现有电表资源和通讯资源，借助RS-485通讯便利，建立了集底层电表层、中层数据集中层以及上层上位机人机界面管理一体智能远程抄表系统。

该系统选用了单片机作为中央处理单元，具有硬件简单、功能强大、可移植性强、安装及维护方便、环境适应能力强、成本较低等特点。

但是，由于条件和测试手段限制，本系统还需要在实用环境进行检验，针对使用过程中出现硬件和软件问题来进行系统升级，最终实现硬件和软件固化，形成比较成熟抄表系统产品。

虽然论文作了大量研究设计工作，但整个远程抄表系统设计是一个相当大系统工程，由于时间和条件限制，论文只作了其中一部分研究工作，仍存在一些问题需要今后去研究解决。

随着技术工作者不断努力，不久就会有更趋完善方案出现。

本文提供了一种基于GPRS网络电表远程自动抄表系统设计原理和实现方案，简要介绍了GPRS技术基本知识，描述了GPRS无线传输应用于电表远程抄表实现方法。

通过实际应用，获得了理想效果。

关键词：GPRS；DTU；Internet；电表目录摘要 (I)引言 (3)第一章系统组成 (4)1.1数据中心主站 (4)第二章产品功能 (6)第三章抄表方法 (8)3.1 居民用户抄表系统 (8)3.2 大集团用户抄表系统 (8)第四章系统功能 (10)第五章技术指标 (11)第六章变电站抄表系统 (12)第七章组网实施 (13)第八章系统安全 (15)8.1 IP 过滤技术 (15)8.2 身分授权和密码认证体系 (15)8. 3 数据安全加密通道 (15)第九章抄表系统管理软件设计 (15)9．1系统要求及功能结构 (15)9.2 Client／Server结构 (16)9.3 SOL Server数据库 (17)9.4用VisuaI C++开发SOL Server (18)9.5数据库系统设计原则 (18)9.6Autometer数据库设计 (19)第十章通讯实现 (22)结束语 (23)参考文献 (24)引言在电力抄表系统中，很多必须无人值守设备或监测点，不适合搭建有线通讯网络。

基于单片机的电表抄表系统毕业设计

基于单片机的电表抄表系统摘要自动抄表是指采用通信和计算机网络等技术自动读取和处理表计数据。

发展电能自动抄表技术是提高用电管理水平的需要，也是网络和单片机技术迅速发展的必然。

采用自动抄表技术，不仅能节约人力资源，更重要的是可提高抄表的准确性，减少因估计或誊写而造成账单出错，使供用电管理部门能及时准确获得数据信息。

本例中介绍的抄表方案可方便移植到煤气表、水表等各种智能抄表系统。

本例抄表系统主要由主站端数据采集计算机、客户端基于单片机的抄表模块、计量电表三部分组成。

客户终端单片机模块和数据采集计算机通过RS-485串行通信口连接，实现数据传输。

本例中被测量的电表为威胜3型电表。

本例主要介绍客户端基于单片机的电表抄表终端的设计和实现方案在设计本例抄表系统时，以上功能均需要满足，其中主要部分是供电方式设计、数据掉电保护。

功能设计、终端抄表模块与数据采集计算机通信协议设计、实时时钟功能设计。

其中终端单片机抄表模块主要功能如下：采用三相四线（3ｘ220/380V）供电方式，在三相交流电压断一相或二相的条件下，交流电源能维持终端正常工作，并且系统具有备用电池供电功能;具有实时测量用户用电电量功能;具有掉电数据保护功能，能保存用户用电电量信息。

支持DL/T—645电表通信规约。

终端和数据采集计算机通过RS-485通信，终端和主站通信具备数据完整性认证机制以保。

终端具有实时时钟功能，并且有对时功能。

关键词：单片机；抄表系统；串行通信；Based on SCM meter meter-reading system东北林业大学毕业设计AbstractA utomatic Meter Reading, AMR Meter (where) refers to the communication and computer network technology such as Automatic Meter Reading and processing data. Energy automatic meter reading technology development is to improve the management level of electricity, network and the technology rapid development. Adopting automatic meter reading techniques, can not only save manpower resources, more important is to improve the accuracy of the meter, and transcribed estimated or electricity bill, make mistakes in a timely and accurate management department can obtain information. In this example the meter reading scheme can be introduced to gas meter, convenient wait for all sorts of intelligent long-distance meter reading system. The meter reading system mainly consists of the host computer and data acquisition based on SCM client module, measuring meter meter three components. Client terminal single-chip computer and data acquisition module by RS - 485 serial communication, data transmission. In this example the meter is measured in type - 3 meters.This major is introduced based on SCM client terminal of the meter meter in design and implementation scheme design of the meter reading system, above all, to meet function main part of power supply is designed, and data protection. Functional design, terminal meter data acquisition module and computer communication protocol design, functional design of real-time clock.One terminal chip meter main function modules are as follows:adopts three-phase four-wire (3x220/380V power supply, in three-phase) ac voltage phase or break a two-phase conditions, the ac power can maintain the normal work and terminal system has a backup battery power function.with real-time measuring electric power users.has the power to save data protection function, electricity power userssupport DL/T -- buttons meter communication protocols.terminal and data collecting computer through the rs-five 485 communication, terminal and host communication with data integrity in the authentication mechanism.terminal with real-time clock function, and a readier function.Keywords: SCM, The computer, Serial communication, C language,2目录摘要Abstract1 绪论 (1)1.1 本课题的研究背景 (1)1.2 电表抄表系统的国内外研究动态 (1)1.3 电表抄表系统的目的及意义 (3)2 系统的总体设计 (4)2.1 系统的组成 (4)2.2电表抄表系统的功能说明及论文要求 (4)2.3电表抄表的关键问题 (5)3系统的电路设计 (6)3.1 单片机简介 (6)3.2技术方面具体体现 (6)3.3 RS-232和RS-485穿行通信设计 (14)3.3.1串行通信的作用 (14)3.3.2技术方案 (15)3.4 通信协议设计 (15)3.4.1通信协议的作用 (15)3.4.2 技术方案 (16)3.5 抄表系统电路图 (19)4 软件的实现 (20)4.1串行通信的基础知识 (20)4.1.1串行通信的数据传输 (20)4.1.2串行通信的数据转换 (20)4.1.3串行通信协议 (22)4.2 RS-232和RS-485串行通信设计 (23)4.3系统通讯方式实现 (26)4.4掉电数据保护的软件实现 (27)4.5数传终端的软件实现 (27)4.5.1AT指令的调试 (26)4.5.2程序的设计 (27)5结论 (32)参考文献附录致谢11基于单片机的电表抄表系统1 绪论1.1 本课题的研究背景目前，我国城乡居民用户抄电表、水表和煤气表的方式基本上都是人工抄表，即由抄表人员每月逐户查抄水表、电表、煤气表。

基于单片机的智能抄表系统

基于单片机的智能抄表系统随着社会的发展和人们对用电的需求增加，电力系统的管理变得越来越重要。

智能抄表系统作为一种新型的计量管理技术，被广泛应用于各种类型的电力系统中。

本文将从单片机智能抄表系统的原理、硬件设计、软件设计和实现等四个方面进行阐述。

一、智能抄表系统的原理智能抄表系统是以电能计量器为基础，通过普通的电话线将数据传输到交易中心并进行计费。

其工作原理如下：1. 电能计量器数据采集采用单片机控制电能计量器中的计量芯片和通信芯片进行数据采集，并将采集的数据储存在单片机内部的存储器中。

2. 电话线传输数据通过普通的电话线将单片机内存储的数据传输到交易中心，可以使用打卡头模拟电话机拨号的方式进行通信，也可以使用手机进行通信。

3. 数据处理交易中心收到数据后，通过计算电费、验算数据的正确性等方式进行数据处理，并生成计费信息。

4. 计费根据数据处理生成的计费信息，交易中心向用户提供相关的缴费服务。

二、智能抄表系统的硬件设计智能抄表系统的硬件设计包括电路图设计、原材料采购、电路焊接等方面。

1. 电路图设计根据智能抄表系统的工作原理和需要实现的功能，设计电路图，包括电能计量器数据采集电路、串口通讯电路、控制电路和显示模块等。

2. 原材料采购采购所需的电路板、电容、电阻、晶振等元件，将元件按照电路图安装到相应位置中。

3. 电路焊接将采购的元件按照电路图进行焊接，电路焊接完成后，接入电能计量器，并通过电话线连接计量器和交易中心。

三、智能抄表系统的软件设计智能抄表系统的软件设计主要包括程序设计、通信协议设计、数据存储管理设计等方面。

1. 程序设计根据硬件设计的要求，采用C语言进行单片机程序的编写，实现数据采集、数据存储、数据传输等操作。

2. 通信协议设计为实现数据传输，还需开发通信协议。

通信协议的设计涉及到数据传输的格式、数据解码方式等，需要考虑通信中的数据可靠传输和防止数据丢失或损坏等问题。

3. 数据存储管理设计为实现数据的存储与检索，需要通过单片机内置的存储器或外部存储器进行数据存储管理的设计。

毕业设计--基于单片机电度表设计

基于CS5460单相电度表的测量的设计摘要随着城农网改造的逐步深入，各种各样的计量工具不断出现在市场上。

各种不同的计量工具所使用的计量方法也不一样。

该系统由前端电路调理模块，电能表芯片CS5460模块，单片机STC89C52模块，显示模块，存储模块等组成。

CS5460实现功率测量和用STC89C52单片机实现电能计量的方法是当下比较成熟的计算方法。

CS5460是一种带有串行接口的单向双向功率电能集成电路芯片，用它可以方便的组成多功能电子式电度表和分布式电能计量管理系统。

其中使用CS5460芯片设计的简单单相电度表可以用于工业现场的电量数据采集和简单的功率计算，使用CS5460芯片设计的数字电表适用于住宅用电计量的最精确，并具成本效益的电表方案，打开了电表设计的新领域，是下一代民用电表的理想产品和最好的工业解决方案。

目前我国高校学生公寓普遍采用限电措施来控制学校电能利用,公寓管理社会化后,限制学生用电将改为鼓励学生安全用电,从而将采用限制安全功率、限制基本电费、超量收费的形式。

关键词：CS5460芯片;STC89C52单片机；液晶显示模块；C51程序CS5460 single-phase meter based on the design of themeasurementAbstractWith the gradual deepening of rural power grids city, a variety of measurement tools continue to emerge on the market. A variety of different measurement tools are not the same measurement method used. The system consists of front-end circuit conditioning module, CS5460 chip energy meter module, microcontroller STC89C52 modules, display modules, memory modules and other components. CS5460 power measurement and the realization of single chip with STC89C52 energy measurement method is to present a more mature method. CS5460 is a single bi-directional serial interface with power power integrated circuit chip, it can be easily formed with multi-function electronic power meter and distributed energy metering management system. CS5460 chip design which uses a simple single-phase watt-hour meter can be used to power industrial field data collection and simple power calculation, using the CS5460 digital chip design for residential electricity meter measures the most accurate and cost-effective meter Program, designed to open new areas of the meter, the meter is ideal for the next generation of civilian products and the best industrial solutions. At present, China University Student Apartment commonly used power rationing measures to control energy use of schools, apartment management outsourcing, the restrictions on students use of electricity will be changed to encourage students to safe use of electricity, which will use the safe power limit, restrict basic electricity, excess charges Form.Key words：CS5460 chips； STC89C52 SCM； LCD Module；C51 Program目录一．引言 (1)1.1 电度表的作用 (1)1.2 电度表的发展 (1)1.3电度表的发展前景 (1)二．系统的总体设计思路 (2)三．系统硬件组成及介绍 (3)3.1 CS5460简介 (3)3.2 CS5460引脚分配及功能 (5)3.3 CS5460的功能 (6)3.4 CS5460寄存器配置 (8)3.5 CS5460的工作过程 (10)四．硬件电路设计 (11)4.1 前端电路调理模块 (13)4.2电能芯片CS5460模块 (14)4.3单片机STC89C52模块 (15)4.4液晶显示模块 (17)五．程序设计 (19)5.1 单片机C51程序设计的优点 (11)5.2 程序设计思路 (12)5.3 CS5460驱动程序 (13)5.4 CS5460的设置和启动 (15)5.5 读写CS5460 (16)5.6 结果显示程序 (17)六总结 (23)谢辞参看文献附录一．引言1.1电度表的作用电能表是我国电工仪表行业中产量最大的产品。

基于单片机控制的智能电表抄表系统

基于单片机控制的智能电表抄表系统摘要近年来，随着单片机成本的降低、通信技术的快速发展以及通信技术的多样化，单片机控制结合通信技术，被越来越频繁的运用到人们的生活中。

随着我国电网建设不断的深入进行，家用电表数量急剧上升，传统的人力抄表方式费时效率低，而且准确性不高，这个传统的方式已经不符合当今电力改革的要求，研究出智能电表抄表系统是必然的趋势。

本论文研究的是“基于单片机控制的智能电表抄表系统”。

电表抄表系统采用ST 意法半导体单片机STM32F103C8T6和电力载波通信芯片ST7540，以及电力载波电路和电平转换电路等外围电路。

在单片机控制下，结合FSK调制解调通信技术的电表抄表系统的硬件和软件实现，绘制对应的电路原理图并且实现、编写单片机代码和反复进行软硬件调试等一系列的相关工作，最终做成抄表电路板和软件管理系统。

该系统具有可靠性高、可扩展性强、成本费用低、计量准确等特点。

主要用于电能信息的自动抄录，实现了居民住宅的电量自动检测、收费和管理。

关键词：智能电表抄表系统；单片机STM32F103C8T6；ST7540；MAX232AbstractIn recent years, with the rapid development of communication technology, the diversification to reduce chip cost and communication technology, microprocessor control with communication technology, is more and more frequently used in people's lives. With the deepening of China's power grid construction has been a sharp rise in the number of household electric meter, meter reading, human traditional time-consuming low efficiency, and the accuracy is not high, the traditional way can not meet the requirements of the reform of electric power, smart meter reading system is the inevitable trend of.The research of this paper is the "smart meter reading system based on single chip microcomputer". Automatic meter reading system based on ST single chip microcomputer STM32F103C8T6 and meaning law semiconductor power load and power line carrier communication chip STM7540, circuit and voltage conversion circuit and so on. Under the control of the microcontroller, combined with the automatic meter reading system B-PSK modulation and demodulation of communication technology, the realization of hardware and software, circuit schematic drawing, and the corresponding program and repeated debugging of hardware and software of a series of related work, and ultimately make the meter reading circuit board and software management system. The system has high reliability, scalability, low cost, accurate measurement etc.. Mainly used in automatic transcribing electricity information, the automatic detection, residential electricity charge and management.KeyWords：The smart meter reading system; STM32F103C8T6 MCU; ST7540; MAX232目录1 绪论 (1)2 总体方案设计 (3)2.1电表抄表系统功能介绍 (3)2.2电路模块设计 (4)2.3电路所涉主要元器件的功能介绍 (5)2.3.1 STM32F103C8T6单片机芯片 (5)2.3.2 ST7540电力线载波modem芯片的使用 (8)2.3.3 MAX232电平转换芯片 (18)3 硬件电路的设计 (20)3.1电路设计软件C ADENCE 介绍 (20)3.2整体电路原理图 (21)3.3各个电路模块设计解析 (21)3.3.1晶振电路 (21)3.3.2复位电路 (22)3.3.3单片机启动模式选择电路 (23)3.3.4 TTL/RS232电平转换电路 (24)3.3.5单片机代码烧录电路 (25)3.3.6 I2C访问EEPROM电路 (25)3.3.7发送有源滤波电路 (26)3.3.8发送无源滤波电路 (27)3.3.9接收无源滤波电路 (28)4 软件设计 (30)4.1单片机与ST7540的程序设计 (30)4.1.1 ST7450初始化 (31)4.1.2 写数据 (31)4.1.3 读数据 (32)4.1.4 解析数据帧 (33)4.2单片机与PC之间的通信 (34)4.2.1 读数据 (35)4.2.2 写数据 (36)4.2.3 解析帧 (37)4.3读写电表数据 (37)4.3.1 读电表数据程序 (37)4.3.2写电表数据程序 (38)5 软件调试 (39)5.1软件调试使用的工具 (39)5.2软件调试遇到的问题 (39)5.2.1单片机与PC串口连线问题 (39)5.1.2串口数据乱码问题 (40)结论 (42)参考文献 (43)附录A 整体电路原理图 (44)1 绪论电力线载波通信是电力系统特有的通信手电，它以电力线作传输媒介，不需另外架设通信线路，电力线结构坚固，作为通信媒介使用可靠性很高、能与电力网建设同步等独有的有点。

毕业设计(论文)基于单片机的数字电能表设计

毕业设计（论文）题目名称：基于单片机的数字电能表设计就读学校：河南工学院专业：工业自动化学生姓名：指导教师：中原工学院继续教育学院2016年4月基于单片机的数字电能表设计The design of digital watt-hour meter based on single chip microcomputer就读学校：河南工学院专业：工业自动化学生姓名：指导教师：2016年4月摘要19世纪三四十年代，中国人民的照明途径还是主要由煤油灯为主，而在经济飞速发展的，科技产品日新月异的今天，电的应用已经深入中国人民的日常生活。

电灯、冰箱、空调等等，统统都与电有着密切的关系。

电在当今社会不可或缺，同样也涌现出了对电量的计量，从而出现了电能表这一计量仪表。

电能表的发展历程主要是由最初的单一费率电能表到如今的复费率电能表。

这与我国的多费率用电政策有关，旨在消峰镇谷，平衡用电。

同样，在现在科技飞速发展，各种电器，仪表都逐渐趋近于自动化、人性化和智能化。

而这些电气设备大都含单片机或者是CPU控制器。

在本次设计中将智能化技术融入电能表中，电能表作为重要的计量仪表，准确性、稳定性都是很重要的。

而数字电能表具有精度高、测量准确、读数直观、使用方便等优点。

本设计以AT89C51单片机为核心，以逐次比较型A/D转换器ADC0809、八段数码管为主体，构造了一款简易的数字电能表，能够实现同时测量8路0.00～5.00V的直流电压，最小分辨率为0.02V。

关键词：AT89C51；ADC0809；数字电能表；八段数码管ABSTRACTThirties and 19th century, the Chinese people's way of illumination is mainly composed of kerosene lamp is given priority to, and with the rapid economic development, science and technology products with each passing day today, the applications of electricity have the Chinese People's Daily life. Lights, refrigerator, air conditioner and so on, all has close relationship with electricity. Electricity is essential in today's society, and also emerged for the measurement of the power, thus appeared the watt-hour meter measuring instrument. The developing course of watt-hour meter is mainly composed of a single rate, initial watt-hour meter in today's complex rate watt-hour meter. This is associated with rate more electricity policy of our country, aimed at peak valley town, balance of power. Also, in what is now the rapid development of science and technology, all kinds of electrical appliances, instrument has gradually tend to be automated, humanization and intelligent. But most of these electrical equipment including microcontroller or CPU controller.We will integrate the intelligent watt-hour meter in the design of watt-hour meter as important measuring instrument, the accuracy, stability is very important. And digital watt-hour meter with high precision, measurement accuracy, reading the advantages of intuitive and easy to use. This design USES AT89C51 single-chip microcomputer as the core, to compare successive type A/D converter ADC0809, eight digital tube as the main body, constructed A simple digital watt-hour meter, can be achieved at the same time measuring 8 road from 0.00 V to 5.00 V dc voltage, minimum resolution of 0.02 V.Keywords: AT89C51；ADC0809；Digital watt-hour meter；Eight digital tube目录第1章绪论 (1)第2章总体方案选择 (2)2.1方案一：由数字电路及芯片构建。

基于单片机的智能电表的设计毕业设计好

基于单片机的智能电表的设计摘要公共事业收费自动化和小区物业管理智能化等领域的技术开发和应用越来越受到人们的重视,本文研究旨在提供一种利用低压电力供电网络,低成本高可靠地实现公共事业收费自动化和小区物业管理智能化的技术应用。

本次设计基于单片机AT89C51是以微处理器或微控制器芯片为核心的可以存储大量的测量信息并具有对测量结果进行实时分析、综合和做出各种判断能力的仪器。

一般具有自动测量功能，强大的数据处理能力，进行自动调零和单位换算功能，能进行简单的故障提示，具有操作面板和显示器，有简单的报警功能。

关键词：单片机AT89C51AbstractTechnique of transmitting data via power line (PL), a new technique developed in recent years ,is used to automatism the free collecting system in public service and the management of uptown service. This article discussed the advantage , disadvantage and the current state of the power line carrier communication. The advantage, method and current state of using spread spectrum technique in power line communication are discussed.This design based on the single-chip AT89C51is a microprocessor or microcontroller chip as the core can store large amounts of information and measurement with the measuring results real-time analysis, comprehensive and make a judgment apparatus. The general automatic measurement function, powerful data processing capability, automatic zero adjustment and unit conversion function, can carry on the simple troubleshooting tips, the operation panel and the LCD, a simple alarm function.Keywords: single-chip, AT89C51目录摘要 (I)Abstract....................................................................................................... I I 目录.............................................................................................................. I II 前言. (1)1 智能电能表概述 (2)1.1 智能电能表的概念 (2)1.2 智能电能表的典型结构 (2)1.3 智能电能表的主要特点 (3)2 智能电能表的设计方法 (4)2.1 智能电能表的硬件设计方法 (4)2.1.1 微处理器或微控制器 (5)2.1.2 传感器 (5)2.1.3 信号调理 (5)2.1.4 A/D转换器 (5)2.1.5 D/A转换器 (6)2.1.6 智能电能表的通信接口 (6)2.2 智能电能表的软件设计方法 (7)2.3 智能电能表的抗干扰方法 (9)3 智能电能表的硬件设计 (10)3.1 电能表概述 (10)3.2 电能表的总体方案设计 (10)3.3 电能表的控制芯片 (12)3.3.1 AT89C51主要特性为： (12)3.3.2 AT89C51各主要引脚功能： (13)3.4 电能计量专用芯片 (14)3.4.1 CS5460A的性能 (14)3.4.2 CS5460A管脚说明 (15)3.4.3 CS5460A外围电路及供电电路设计 (17)3.4.4 微控制器AT89C51与CS5460A的接口 (17)3.4.5 电源模块 (18)3.4.6 电压电流采样模块 (18)3.5 液晶显示芯片与AT89C51的接口 (19)3.5.1 SMS0601的接口信号说明 (20)3.5.2 SMS0601与AT89C51的接口 (20)3.6 按键组功能及与AT89C51总线口的连接 (21)3.7 SPI接口型EEPROM与AT89C51的接口 (22)3.7.1 X5045管脚分布 (22)3.7.2 X5045功能描述 (23)3.7.3 X5045硬件连接 (24)3.8 时钟模块 (24)3.8.1 DS13O2的引脚分布见图3.10。

学位论文基于单片机的分时计费智能电表设计

目录1前言 (1)2总体方案设计 (2)2.1方案比较 (2)2.1.1方案一 (2)2.1.2方案二 (3)2.2方案比较及选择 (4)3单元模块设计 (5)3.1各单元模块功能介绍及电路设计 (5)3.1.1电源模块电路 (5)3.1.2计量模块电路 (5)3.1.3时钟及LCD显示模块 (6)3.1.4信号采集电路 (8)3.2电路参数的计算元器件的选择 (9)3.3特殊器件介绍 (9)3.3.1 AD7755介绍 (9)3.3.2 STC89C52单片机介绍 (10)3.3.3 DS1302时钟芯片介绍 (10)3.3.4 LCD1602液晶显示屏介绍 (11)4软件设计 (12)4.1软件设计原理及设计 (13)4.2设计软件介绍 (14)4.2.1Proteus软件介绍 (14)4.2.2 KEIL 8051开发工具 (14)4.3软件结构图 (14)4.3.1电压电流采集子程序 (15)4.3.2 AD转换子程序 (16)5系统调试 (17)5.1单片机及1602显示部分 (17)5.2万用板电路部分调试 (17)6系统功能、指标参数 (18)6.1系统能实现的功能 (19)7 结论 (20)8 总结与体会 (20)9 谢辞 (21)10 参考文献 (22)附录1 系统设计图（原理图、PCB、实物图）........................................................错误!未定义书签。

附录2 元件清单...........................................................................................................错误!未定义书签。

附录3 程序代码...........................................................................................................错误!未定义书签。

基于单片机的电能表自动抄表系统设计毕业设计

说明：毕业设计（论文）模版（理工类学生用）燕山大学毕业设计（论文）基于单片机的电能表自动抄表系统设计燕山大学毕业设计（论文）任务书学院：系级教学单位：说明：如计算机输入，表题黑体小三号字，内容五号字。

本任务书一式二份，教师、学生各执一份。

摘要摘要公共事业收费自动化和小区物业管理智能化等领域的技术开发和应用越来越受到人们的重视,本文研究旨在提供一种利用低压电力供电网络,低成本高可靠地实现公共事业收费自动化和小区物业管理智能化的技术应用. 在本文介绍了一种基于MSP430单片机的复费率单相电能表的主电路及通信接口电路,给出了其具体电路,采用AD7755作为专用电量测量芯片以保证测量脉冲数的准确性,硬件日历时钟及参数存储采用总线器件以减少电路连线。

综合设计使电能表的工作可靠性得到大大提高。

同时对系统的软件设计和可靠性设计也作了介绍。

关键词单片机, 远程抄表, AD7755燕山大学本科生毕业设计（论文）AbstractTechnique of transmitting data via power line (PL), a new technique developed in recent years ,is used to automatize the free collecting system in public service and the management of uptown service. This article discussed the advantage , disadvantage and the current state of the power line carrier communication. The advantage, method and current state of using spread spectrum technique in power line communication are discussed. The main control and communicating interface circuits of the multi-rate watt-hour meter based on MSP430 single chip is discussed in detail in this paper. The principle of the multi-rate watt-hour meter is also introduced. The measuring of watt-hour has higher accuracy by the special AD7755. Addresses and data of the clock/calendar and data storage circuits are transferred serially via the two-line bidirectional I2C bus which simplifies circuit and enhances the reliability. Software and reliability design of this system are also mentionedKeywords: Single chip; Remote recording; AD7755目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.1.1自动抄表的发展现状 (1)1.1.2 研究成果 (3)第2章自动抄表系统概述 (3)2.1自动抄表系统结构说明 (3)2.1.1电能表 (4)2.1.2网络通讯 (4)2.1.2数据交换设备 (5)2.2系统的选择 (6)2.2.1几种常见的系统组合方式 (6)2.2.2 常见抄表方式的优缺点 (6)第3章系统的工作原理 (8)3.1电能表系统结构 (8)3.1.1时钟电路设计 (9)3.1.2电能计量电路 (10)3.1.3 液晶显示电路 (10)3.1.4 串行接口 (11)3.2数据集中器的结构原理图 (12)3.2.1集中器硬件电路的设计 (13)3.2.2与IC卡抄表器的接口电路 (13)3.2.3 电源模块 (14)3.3数据采集器的设计 (14)3.3.1数据采集器的结构原理图 (14)燕山大学本科生毕业设计（论文）3.3.2数据采集器的硬件电路设计 (14)第四章系统软件设计 (19)4.1电能表的软件设计 (19)4.1.1 软件设计思想 (19)4.1.2 软件程序框图 (19)4.1.3 系统抗干扰设计 (20)4.2数据其中器的软件设计 (20)4.2.1 主程序设计 (20)4.2.2 电源管理程序的设计 (21)4.3数据采集器的软件设计 (23)4.3.1主程序 (23)4.3.2通讯中断子程序 (24)4.3.3存储器操作子程序 (26)4.3.4延时自程序 (26)结论 (26)参考文献 (27)附录1 (28)附录2 (29)致谢 (30)（输入章及标题）第1章绪论1.1 课题背景自动抄表技术（Automatic Meter Reading）是将数据自动采集、传输和处理应用于电能供用与管理系统中的一项新技术。

毕业论文：基于单片机的数字电能表设计-基于单片机的数字电能表毕业设计

毕业论文：基于单片机的数字电能表设计|基于单片机的数字电能表毕业设计**大学远程教育本科生毕业论文（设计）中文题目基于单片机的数字电能表设计学生姓名 *** 专业电气工程及其自动化层次年级专升本学号JD17030306009 指导教师 *** 职称讲师学习中心**市教师进修学校**学习中心[44] 成绩20XX年4月13日摘要随着中国经济的腾飞，人民生活水平的提高，对电能的需求日益增长，之前传统单一的费率政策已经不能满足需求，电网开始采用新的用电政策，用来平衡高峰用电和低谷用电，保证电网的安全稳定运行。

这就对电能表提出了新的要求，如今单片机技术已经广泛应用在各个领域，其有着价格低廉、技术成熟、运行安全稳定等优点，如今单片机控制的电能表逐步取代了传统的电能表。

根据题目要求，本设计采用STC单片机作为主控芯片，对线路实行单相测量，能实现实时测量电流、电压有效值和瞬时功率。

电能表带有报警功能，可自行设置报警阈值，超过阈值蜂鸣器报警，从而保护电路。

电能表采用模块化设计，采集部分分为电流采集模块，电压采集模块，功率因素采集模块，通过单片机自带的A/D转换器转换成可以处理的数字信号，经过单片机内部程序运算实现对电力参数的实时测量显示功能；单片机最小系统集成了LCD显示模块，通过LCD可实时查看电力参数；电源模块为双路输出，为单片机模块与采集模块分别提供5V与+-12V的稳定直流。

软部分带有设置中断，可随时设置报警值，并根据采集数据转换成可读电力参数。

关键字：单片机；电能表；电力参数；实时显示；报警Abstract With rapid development of Chinese economy, people"s living standards improve and the demand for energy growing day by day.Thetraditional single rate policy has been unable to meet the demand.Inthis case ,the grid started the new electricitypolicy to balance peak power and low electricity, guarantee the safe and stable operation of powergrids.Thisraise a new demand for electric energy meter ,now SCM technology has been widely used in various fields.It has the advantages of low price, mature technology , safe and stable, and now the electric energy meter whichcontrolled by single chip microputer gradually replaced the traditional electric energy meter.According to the requirements of the topic, this design uses STC microcontroller as the main control chip, the circuit implementation of single phase measurement, can achieve real-time measurement of current, voltage effective value and instantaneous power.Theelectric energy meter has the function of alarming, which can set the alarm threshold, if this threshold is exceeded, super buzzer will alarm, so that can protect the circuit.Electricenergy meter based on modular design, collecting part is divided into current collecting module, voltage acquisition module, and the power factor of the acquisition module, through the MCU built-in A / D converter that convert the digital signals which can handle, through the internal procedures in the microcontroller operation of electric power parameter measurement display function.MCUminimum system integration of the LCD display module, through the LCD real-time view of the power parameters; power module for the dual output, for the microcontrollermodule and acquisition module respectively 5V and +-12V to provide a stable DC.Thesoftware part is equipped with an interrupt, which can set the alarm value at any time, and can be converted into a readable power parameter according to thecollected data. Keywords: microputer; electric energy meter; electrical parameter; real-time display; alarm 目录摘要 I ABSTRACT II1 绪论11.1 课题背景11.2 发展情况11.2.1国际发展情况11.2.2国内发展情况21.3 发展趋势 31.4 课题研究基本要求 31.5 本章小结 42 电能表电力参数与芯片选择 52.1 互感器 52.2 电能参数的测量 52.2.1电压电流有效值 52.2.2功率计算 52.3 主控模块的选择 62.4 显示模块 72.5 AD转换 72.6 本章小结 7 3 硬部分 83.1 硬整体结构 8 3.2 主控芯片12c5a60s2 9 3.2.1STC12c5a60s2最小系统设计 9 3.3 LCD1602显示模块10 3.3.1LCD1602内部存储结构11 3.3.2初始化设定LCD1602指令11 3.3.3读写数据12 3.4 电流采集模块14 3.4.1 I-V变换部分电路：143.4.2电压跟随器：15 3.4.3精密整流滤波15 3.5 电压采样电路17 3.5.1运放采样17 3.5.2电压跟随器18 3.5.3精密整流滤波18 3.6 电源模块19 3.6.1桥式整流电路20 3.6.2稳压芯片电路20 3.7 功率因素检测电路21 3.7.1电路原理22 3.7.2时间相位换算22 3.8 本章小结22 4 软设计23 4.1 软思路23 4.2 显示程序23 4.3 主程序24 5调试25 5.1 硬调试25 5.2 软调试25 6 结论26 谢辞27 参考文献28 附录一基于单片机的数字电能表设计电路原理图29 附录二基于单片机的数字电能表设计电路PCB图 32 附录三基于单片机的数字电能表设计C语言程序 351 绪论1.1 课题背景电出现在人类历史不过几百年的时间，但其发展之广泛，速度之快是人们意想不到的，这对电能表提出了每个时代不同的需求，人们最开始的时候使用的是电解化学电能表进行计费，而后发明的电磁感应电能表使用了将近一个世纪，虽对其做了诸多改进，技术成熟，但如今已难以满足时代的需求。

基于单片机的数字电能表设计

学号：密级：本科毕业论文基于单片机的数字电能表设计院系名称：专业名称：电气工程及其自动化学生姓名：指导老师：郑重声明本人呈交的学位论文是由本人在导师的精心指导下，独立学习、研究、设计出来的成果，论文中的所有文字、数据、图片资料、表格真实可靠，都由本人亲自撰写。

据本人所知，论文中除文中已经注明引用的内容外，不包含他人享有著作权的内容。

对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，都已经在文中以明确的方式标明。

本学位论文的知识产权归属于培养单位。

本人签名：日期：摘要随着电力需求的急骤上升，电能表作为计量电量的主要工具，设计出功能更多、准确度更高的电能表对于节约用电有极其重要的意义。

本文采用单片机作为主控芯片，该电能表具有精度高、准确等优点，有很好的实用开发价值。

数字电能表的诞生打破了传统电子测量仪器的模式和格局。

它显示清晰直观、读数准确，采用了先进的数显技术，大大地减少了因人为因素所造成的测量误差事件。

数字电能表是把连续的模拟量转换成不连续、离散的数字形式，并加以显示的仪表。

数字电能表把电子技术、计算技术、自动化技术的成果与精密电测量技术密切的结合在一起，成为仪器、仪表领域中独立而完整的一个分支，数字电能表标志着电子仪器领域的一场革命，也开创了现代电子测量技术的先河。

本设计以单片机为开发平台，控制系统采用AT89C51单片机，A/D转换采用ADC0832。

系统除能确保实现要求的功能外，还可以方便进行8路其它A/D转换量的测量、远程测量结果传送等扩展功能。

简易数字电能测量电路由A/D转换、数据处理、显示控制等组成。

关键词：数字电能表；AT89C51；硬件合成ABSTRACTWith the rapid rise in electricity demand, power meter as the main tool for measuring power, design functionality, accuracy for higher energy meter is of extremely important significance to conserve electricity. This article uses as the main control chip, the energy meter has the advantages of high accuracy, accuracy, and has great practical value. Digital meter, which breaks the traditional patterns and patterns of electronic measuring instruments. It shows the clear, accurate readings, using advanced digital technology, greatly reduced due to human factors measurement error caused by the event. Digital meter is converts continuous analog not digital forms of continuous, discrete, and display instruments. Digital meter results of electronic technology, computing, automation technology and precision measuring technology closer together, become independent in the field of instruments, meters and complete a branch digital meter marks a revolution in the field of electronic devices was a pioneer of modern electron measurement technology. The design based on single-chip microcomputer for the development platform, control system with AT89C51 microcontroller, a/d converter using ADC0832. System can ensure the realization of requirements of functionality, can also be convenient 8-channel a/d converter measurement, remote measurement result transmission extension. Simple digital energy measurement circuit controlled by the a/d conversion, data processing, display and so on.Key word: Digital electrical energy table; AT89C51；Hardware synthesis目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1选题的背景与意义 (1)1.2电能表的研究现状与发展趋势 (1)1.3主要研究内容 (1)第2章系统总体设计方案 (3)2.1电能表的分类 (3)2.2电能测量的原理 (4)2.3数字电能表的工作原理 (4)2.4硬件总体设计方案 (5)第3章系统硬件设计 (7)3.1 AT89C51单片机系统 (7)3.1.1 主要参数 (7)3.1.2 引脚功能说明 (7)3.1.3 单片机最小系统 (8)3.2 ADC0832芯片 (10)3.3电源模块 (11)3.4实时时钟电路模块 (12)3.5显示模块 (13)3.6存储模块 (14)3.7电流电压采样模块 (15)第4章系统软件设计 (16)4.1软件介绍 (16)4.2系统软件方框图 (16)第5章总结与展望 (17)参考文献 (18)致谢 (19)第1章绪论1.1选题的背景与意义当今社会，人们的生活水平越来越高，科技也在不断的发展和进步，生活中无时无刻不存在电，随着电网技术的不断发展，传统电表无法有效解决的电能计量、电能计费纠纷这一问题，智能数字电表必将给我们带来新的惊喜。

基于单片机的远程抄表系统设计毕业设计论文

基于单片机的远程抄表系统设计摘要：随着网络和通信技术的不断发展以及人们生活水平的提高，人们对各种资源（例如：水，电，煤气）的消费日益增长，资源消费的计量、管理和收费工作日益复杂，提高管理层次和自动化水平的产品因此应运而生。

而以往人工方式抄收耗能表，既不能保证数据的准确性和实时性，还会造成大量人力、物力及时间的浪费，同时还带来错抄、漏抄、沽抄的现象。

因此传统人工抄表方式已经越来越不能适应今后住宅的发展需求和人们的生活需求，取而代之的将是是户外的远程抄表系统，这样能够统一抄写集中传送居民水、电、煤气二表数据的远程自动抄表系统的设计与实现就提上了日程。

本文总体结构分为五个部分:第一部分介绍了抄表系统的研究背景和发展趋势;第二部分分析了系统要实现的基本功能，并在此基础上提出了系统的软硬件设计方案;第三部分具体介绍了自动抄表系统的硬件设计，描述了整个系统的硬件实现过程;第四部分为软件设计，包括整体流程设计、编程实现以及操作系统的移植等;第五部分介绍了数据采集终端的软硬件调试，对调试出现的问题给出解决方案。

论文的最后对工作做了简要的总结。

关键词：智能抄表系统、远程抄表系统、自动抄表系统、AT89C52Based on SCM long-distance meter reading system design Abstract：Along with the network and communication technology unceasing development and the improvement of people's living standard, people of all kinds of resources (such as water, electricity, gas) consumption grows, the consumption of resources, management and work measurement fee increasingly complex, improve the management level and the level of automation products so arises at the historic moment. Whereas artificial way copy energy dissipation table, both neither can guarantee the accuracy of the data and real time, still can cause huge human, material and waste of time, but also bring the wrong copy, copy, copy of sell leakage phenomenon. So the traditional artificial meter reading way already more and can not adapt to the development of the future housing demand and people's living needs, instead of the outdoor is long-distance meter reading system, so that can transmit residents on unified copy of water, electricity, gas two table data remote automatic meter reading system design and implementation will carry on the agenda.This essay generally structure is divided into five parts: the first part introduces the meter reading system research background and developing trend; The second part of the system are analyzed to achieve the basic functions, and proposed in this foundation the system hardware and software design project; The second part of the specific introduces automatic meter reading system hardware design, described the whole system hardware realization process; The fourth part for software design, including the overall process design, programming realization of the operating system and transplantation; The fifth part introduces the hardware and software of data acquisition terminal debugging, debugging to the problems of the solutions are. At the end of the paper to make a brief summary of the work.Keywords: intelligent meter reading system, long-distance meter reading system, automatic meter reading system, AT89C52毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

基于单片机的电力线远程抄表系统设计设计

毕业设计（论文）基于单片机的电力线远程抄表系统设计摘要随着国民经济和电力事业的迅速发展，一户一表制已基本普及，企业级的电力负荷监测、控制系统已在一些地区投入使用，取得了较好的效果。

但低压电力用户由于数量多，地域分布广，电力公司的抄表工作量相当大。

因此采用新的技术手段，利用本地和远程自动抄表技术，完成自动抄表并达到实时监控电能表计的目的，同时减少人工上门抄表、数据输入等繁杂又容易出错的劳动，提高工作效率，真正做到用电管理自动化，远程集中抄表系统就成为电力公司解决抄表问题的一种选择。

本文旨在提供一种利用低压电力供电网络、低成本、高可靠地实现公共事业收费自动化和小区物业管理智能化的技术应用。

本文讨论了数据采集器和数据集中器的软硬件设计，并对低压电力线网络的特性等进行了分析。

在分析扩频通信的基本原理的基础上，较详细地介绍了电力载波远程抄表系统的具体实现方案，包括硬件模块和管理软件。

关键词低压电力线网络集中抄表集中器远程抄表精选文档AbstractWith the development of economy, the consumption of electrical power has greatly increased. Because of the great amount and widespread of the power consumers, the workload of meter reading becomes burdensome. Remote Concentrated Meter Reading System is a good solution for this problem. AMRS can help us reduce the workload of meter reading improve work efficiency and realize the management automatization.Technique of transmitting data via power line(PL)，a new technique developed in recent years，is used to automotive the free collecting system in public service and the management of uptown service o This article discussed the advantage,disadvantage and the current state of the power line carrier communication. The advantage，method and current state of using spread spectrum technique in power line communication are discussed. Then the characteristic of low voltage power network was also compendious analyzed 。

基于单片机的电集中抄表毕业设计

引言我国城市居民住宅的水、电、煤气等生活能耗计量收费工作多采用逐月入户验表收费方式，不仅耗费大量人力，而且对居民生活也是一种干扰，有时还给不法分子入室犯罪以可乘之机。

随着改革的深入，住宅商品化的发展，住宅单元个性化和独立性的增强，这种能耗计量收费方式愈来愈显得与社会发展不相适应。

另一方面，随着科学技术的进步和人们物质文化生活水平的提高，住宅中的家用电器数量、种类、容量日益增加，相应地水、电、煤气等生活能耗量也将显著提高。

同时国家建设部在居民住宅的有关技术规定中已明确要求3表（水表、电表、煤气表）必须出户。

鉴于上述情况，建立住宅抄表自动系统成为当前住宅建筑技术，尤其是智能型住宅建筑中不可缺少的重要组成部分，具有十分重要的实践意义。

目前，电子水表、电子煤气表、电子电表的远程抄表系统日趋成熟。

抄表自动系统基本原理是采用计算机技术，通过专用设备对3表进行远距离的自动抄录。

一般通过数据采集器对表计的脉冲进行记数，然后传输控制器将信号送至计算机中心，由计算机对数据进行处理、显示、存储、打印，再通过与银行联网，实现自动收费。

控制中心可显示小区内主要设备的运行状况，并可通过软件控制设备，使设备运行于最经济合理的模式中。

当设备发生故障时，控制中心发生声光报警并通知管理人员处理事故。

本次课题是设计基于AT89C51的电集中抄表，面向的对象主要是感应式电能表是在该电能表的基础上将其改装为具有自动抄写、仿盗电，报警以及自动断电等功能的新型集中抄表。

1.集中抄表系统的发展及概况1.1电集中抄表系统自动抄表（Automatic Meter Reading-AMR）是指采用通讯和计算机网络等技术自动读取和处理表计数据。

发展电能自动抄表技术是提高用电管理水平的需要，也是网络和计算机技术迅速发展的必然。

在用电管理方面，采用自动抄表技术，不仅能节约人力资源，更重要的是可提高抄表的准确性，减少因估计或誊写而造成帐单出错，使供用电管理部门能及时准确获得数据信息。

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