基于单片机的电能表自动抄表系统设计毕业设计(论文)
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由于电力部力实际应用的需求以及自动抄表技术自身完善的需要，近两年在该领域形成了以下一些研究热点和进步趋向
从20世纪90年代早期至中期，这一阶段自动抄表系统的数据传输方式主要是485总线、电力线载波自制总线。从1997～2001年，采样方式多改为磁敏传感，传输方式则以485为主流。485方式下的分支问题则使用集中器、HUB解决，此种方式可以较好地正常运转。关于系统结构，多数厂家用增设集中器来解决用户增加的问题。电磁兼容成为这一时期系统的设计难点，因为电表存在瞬时功率脉冲和平均功率脉冲的不同步的问题。从2002年至今，主流模式是数码表。完善集中抄表系统主要有几大难点：①设计时无统一标准，基本都是各自为政，使产品的普及存在难度；②调试时只靠人为的标识来区别线路，施工中容易造成混乱；③系统开发商和厂家脱节。由于表的供应商和系统的供应商分离，现阶段对于表具没有统一的标准可以遵循，系统的质量和表具的质量都是良莠不齐，经常出现互相扯皮的现象，影响用户最后的使用；④由于系统环节繁多，导致系统出问题的点比较多，又由于采用集中采集的特点一个地方出现问题可能会导致一大片出问题，因此问题很多。在这种情况下，直读表应运而生。这种表区别与以往的表的特点是读出的就是数据，而不再是脉冲，相当于把流量计和积算仪集成到一起。因此也有人将它称之为“数码表”.
）
毕业设计（论文）
基于单片机的电能表自动抄表系统设计
摘
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。
Keywords: Single chip;Remote recording; AD7755
第
1.1
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。它从根本上克服了传统的人工抄表模式的弊端，给电能管理的现代化带来了新的希望。目前，美国等发达国家已把自动抄表技术广泛用于配电管理。我国对自动抄表技术的研究起步较晚，但是发展速度很快。对供电部门和用户来说，人工抄表收费一直是一大难题，而人工收取电费到底难在何处呢？第一，难入户。现在的用户大多不希望被人打扰，而且抄表工作只能在早、晚居民休息时间进行，因而使收费的成功率很低，有时一户需反复多次上门才能收齐电费；第二，人工工资支出高。如1万户电力用户，抄表人员约45～70人，年费用近100万元。随着城市的扩张，抄表员人数及薪资同步增加；第三，抄表工作劳动强度大：由于高层楼房的普及，使抄表成为劳动强度较大的工作。自动抄表技术就是在技术与管理两方面急待进步、改革的迫切需求下逐渐发展起来的。
关键词单片机,远程抄表, AD7755
Abstract
Technique 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 mentioned
1.1.
传感器、自动化仪表以及集成电路技术的进步，使得无论是机电脉冲式还是全电子式电度表已能够较好地满足现今自动抄表技术的需要。对于机电脉冲式电度表，只需在表内安装光电转换模块和相应的接口，即可实现反映用电量的电信号输出。这类模块和接口具备成本低廉、小巧且易于拆装等特点，因此列目前仍在大量使用的感应系电度表的改装是可行且易于实现的。对于全电子式电度表，可直接读取百度文库电脉冲输出。有的新型全电子式电度表本身安装有多种接口；适用于模拟、数字等各种通信模式。今后相当一段时间内，自动抄表系统的终端采集装置将以上述两种仪表为主。
再则，汇集数据的采集器和集中器等装置，可通过单片机、存储器和接口电路等方便地实现，并且已经有了较成熟的产品。因此，数据采集并不构成自动抄表技术中的难点。
事实上，通信子系统是自动抄表技术中的关键，也占据了投资的相当大部分。数据通信方式的选取要综合考虑如地理环境特点、用户用电行为、技术水平、管理体制和投资成本等因素。很多情况下，某种方式最终被选用并不表示经济利益和技术要求的最大满足，而只是权衡了各方面条件后的折中。这就给研究留下了空间。据参考文献，前述的几种通信方式在实际系统中均有应用。国内外对于不同通信方式的侧重有所不同。在西方发达国家，对于自动抄表技术的研究起步较早且比较深入；且它们的电力系统包括配电网络也相当规范、完备。所以，低压电力载波技术得到了相对广泛的、成功的应用。而在我国，受技术水平所限，则较多使用电话线通信。近来，随着对扩频技术研究的深入，低压电力线载波中干扰大的问题正逐渐得到解决。因此，低压电力线教波在自动抄表技术中的应用有逐渐推广的趋势。
从20世纪90年代早期至中期，这一阶段自动抄表系统的数据传输方式主要是485总线、电力线载波自制总线。从1997～2001年，采样方式多改为磁敏传感，传输方式则以485为主流。485方式下的分支问题则使用集中器、HUB解决，此种方式可以较好地正常运转。关于系统结构，多数厂家用增设集中器来解决用户增加的问题。电磁兼容成为这一时期系统的设计难点，因为电表存在瞬时功率脉冲和平均功率脉冲的不同步的问题。从2002年至今，主流模式是数码表。完善集中抄表系统主要有几大难点：①设计时无统一标准，基本都是各自为政，使产品的普及存在难度；②调试时只靠人为的标识来区别线路，施工中容易造成混乱；③系统开发商和厂家脱节。由于表的供应商和系统的供应商分离，现阶段对于表具没有统一的标准可以遵循，系统的质量和表具的质量都是良莠不齐，经常出现互相扯皮的现象，影响用户最后的使用；④由于系统环节繁多，导致系统出问题的点比较多，又由于采用集中采集的特点一个地方出现问题可能会导致一大片出问题，因此问题很多。在这种情况下，直读表应运而生。这种表区别与以往的表的特点是读出的就是数据，而不再是脉冲，相当于把流量计和积算仪集成到一起。因此也有人将它称之为“数码表”.
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毕业设计（论文）
基于单片机的电能表自动抄表系统设计
摘
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。
Keywords: Single chip;Remote recording; AD7755
第
1.1
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。它从根本上克服了传统的人工抄表模式的弊端，给电能管理的现代化带来了新的希望。目前，美国等发达国家已把自动抄表技术广泛用于配电管理。我国对自动抄表技术的研究起步较晚，但是发展速度很快。对供电部门和用户来说，人工抄表收费一直是一大难题，而人工收取电费到底难在何处呢？第一，难入户。现在的用户大多不希望被人打扰，而且抄表工作只能在早、晚居民休息时间进行，因而使收费的成功率很低，有时一户需反复多次上门才能收齐电费；第二，人工工资支出高。如1万户电力用户，抄表人员约45～70人，年费用近100万元。随着城市的扩张，抄表员人数及薪资同步增加；第三，抄表工作劳动强度大：由于高层楼房的普及，使抄表成为劳动强度较大的工作。自动抄表技术就是在技术与管理两方面急待进步、改革的迫切需求下逐渐发展起来的。
关键词单片机,远程抄表, AD7755
Abstract
Technique 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 mentioned
1.1.
传感器、自动化仪表以及集成电路技术的进步，使得无论是机电脉冲式还是全电子式电度表已能够较好地满足现今自动抄表技术的需要。对于机电脉冲式电度表，只需在表内安装光电转换模块和相应的接口，即可实现反映用电量的电信号输出。这类模块和接口具备成本低廉、小巧且易于拆装等特点，因此列目前仍在大量使用的感应系电度表的改装是可行且易于实现的。对于全电子式电度表，可直接读取百度文库电脉冲输出。有的新型全电子式电度表本身安装有多种接口；适用于模拟、数字等各种通信模式。今后相当一段时间内，自动抄表系统的终端采集装置将以上述两种仪表为主。
再则，汇集数据的采集器和集中器等装置，可通过单片机、存储器和接口电路等方便地实现，并且已经有了较成熟的产品。因此，数据采集并不构成自动抄表技术中的难点。
事实上，通信子系统是自动抄表技术中的关键，也占据了投资的相当大部分。数据通信方式的选取要综合考虑如地理环境特点、用户用电行为、技术水平、管理体制和投资成本等因素。很多情况下，某种方式最终被选用并不表示经济利益和技术要求的最大满足，而只是权衡了各方面条件后的折中。这就给研究留下了空间。据参考文献，前述的几种通信方式在实际系统中均有应用。国内外对于不同通信方式的侧重有所不同。在西方发达国家，对于自动抄表技术的研究起步较早且比较深入；且它们的电力系统包括配电网络也相当规范、完备。所以，低压电力载波技术得到了相对广泛的、成功的应用。而在我国，受技术水平所限，则较多使用电话线通信。近来，随着对扩频技术研究的深入，低压电力线载波中干扰大的问题正逐渐得到解决。因此，低压电力线教波在自动抄表技术中的应用有逐渐推广的趋势。