互感器和精密电阻实现对市电的转换,并采用滤波网络滤波,然后采用由美国公司的新型电能计量芯片芯片实现对电流电压和电能的测量与转换时钟模块采用时钟芯片为系统提供时钟基准,存储模块采用,为系统提供数据存储显示模块用液晶,通信模块采用芯片,并利用组成的模块控制所有芯片的工作测量计算电能,送往显示模块和存储模块进行实时显示和存储,并通过标准接口送往上位机进行同步显示,并且本电能表还设有地址,以便于电能管理系统对电能的管理。关键字通讯,目录摘要第章综述第章总体方案设计设计要求系统的基本方案电能计量部分概述其他模块部分第章系统硬件设计与实现直流稳压电源的设计前端电路调理模块的设计电能表测量模块的设计通讯模块的设计液晶显示的设计第章系统软件设计主程序流程图系统初始化子程序系统子程序模块第章系统调试软硬件调试功能测试系统整体电路图误差分析及改进措施总结参考文献致谢辞山东专科学校毕业设计论文第章综述电能表的发展概况作为测量电能的专用仪表电能表,自诞生至今已有多年的历史。随着电力系统及其相关产业的发展以及电能管理系统的不断完善,电能表的结构和性能也经历了不断更新优化的发展过程由最初的感应电能表,发展到后来的感应系脉冲电能表,直至现在的纯电子式电能表。感应系电能表是利用处于交变磁场的金属圆盘中的感应电流与有关磁场形成力的原理制成的。感应系脉冲电能表仍采用感应系电能表的测量机构作为工作元件,由光电传感器完成电能脉冲转换,然后经电子电路对脉冲进行处理,从而实现对电能的测量。纯电子式电能表的原理是采用电子电路来实现电能计量,所以电子式电能表的共同特点是采用乘法器,根据所依托的乘法器为模拟的还是数字的分为模拟乘法器型电子电能表和数字乘法器型电子电能表。随着电能管理的现代化,需要访问电能表很多信息,同时决策还要与电能表进行双向通讯,由于数字乘法器型电能表是以微处理器为核心,所以功能容易扩展,易和配电自动化系统集成,因此本文设计了种基于电能计量芯片的电子式电能表,是种带有串行接口的单相双向功率电能集成电路芯片,极易与微处理器连接。设计概况本设计在参阅了大量前人设计的电子式电能表的基础上,利用单片机技术结合电能表芯片构建了个单相电子式电能表。本文首先简要介绍了设计电能表的主要功能以及系统的总体方案,然后详细介绍了单相电子式电能表的设计流程,以及硬件系统和软件系统的设计,并给出了硬件电路的设计细节,包括各部分电路的走向芯片的选择以及方案的可行性分析等。对于采样时的误差,可通过缩小点间隔,取次采样的平均值。针对前段调理电路很难做得十分精确的缺陷,可通过软件调整设置芯片内部寄存器中的值来提高电能表的精确度。山东专科学校毕业设计论文总结经过不断地努力,坚持不懈的调试,查找并解决设计中出现的问题,系统最终达到了基本的要求,能够实现对电能电压有效值电流有效值及功率的测量,遗憾的是由于时间紧迫,后续的的通讯功能模块虽然硬件与软件设计准备工作已经做好也未能调试。串口通讯方面,传输距离增大,就不能满足需求,可在后续的设计当中更换为,予以替代。系统参数自校正模块,校正时手动校正较麻烦,并且精度有限,可以通过编写系统参数自动校正程序,当系统打到系统参数自校正模式时,系统自动完成校正。而且设计的误差和精度方面受到各方面因素影响较大,系统的稳定性较差,有待于进步的改进,还有很大的提升空间。山东专科学校毕业设计论文参考文献张羽等单片机原理及应用机械工业出版社楼然苗单片机课程设计指导电子工业出版社潘永雄新编单片机原理与应用西安电子科技大学社李莉等语言程序设计教程科学出版社北高智电子有限公司单相双向功率电能邓文,赵伟等电能自动抄表技术及相关思考电测与仪表赵伟,庞海波等电能表技术的发展历程电测与仪表山东专科学校毕业设计论文致谢辞转眼个多月的毕业设计即将过去,在这个多月的时间里我积极收集资料,认真消化吸收,并积极向老师和同学请教,学到了很多东西,现在毕业设计已基本完成,在论文即将付梓之际,我首先要感谢我的指导老师王老师,他严谨求实的态度,丝不苟认真负责的工作作风都深深地感染和激励着我。从电子式电能表设计的前期的选题制定中期的资料提供与思路指引后期的修正,王老师都始终给予我细心的指导为我指点迷津,并且在论文的撰写过程中提出了许多宝贵的建议。两年来王老师在各方面都给与我极大的帮助,学生也借此机会向王老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。同时也感谢学校为我提供良好的做毕业设计的环境。最后再次感谢所有在毕业设计中曾经帮助过我的良师益友和同学,以及在设计中被我引用或参考的论著的作者概述基本结构及功能的内部组成模块如下个电流通道可编程增益放大器其增益为和可选个电压通道固定增益放大器,其增益为两个同时采样的模数转换器两个高速数字滤波器两个可选用的高通滤波器个功率计算引擎个片内电压基准个可以检测电力不足或电源故障的电源监视器个持续监视串口通讯的看门狗个可选的内部时钟发生器个双向串行接口个电能脉冲变换器个校准用电流型电压互感器电压信号电流互感器电流信号流压变换电路机图多功能电能表硬件框图山东专科学校毕业设计论文主要特性在片计算和处理功能可以从串行智能自引导,不需要微控制器,具有电能脉冲转换功能具有或系统校准功能具有简单的线数字串行接口,可以方便地进行读写看门狗定时器片上基准,单电源或双向℅电源具有功率方向输出指示能够测量瞬时电压瞬时电流瞬时功率电能电压有效值和电流有效值,能完成电能脉冲转换电能测量精度具有相位补偿和系统校准功能具有机械计度器步进电机驱动器内带电源监视器电能数据线性度在动态范围内线性度为功率消耗电源配置,或,图内部结构图操作时序串行口包括条控制线串行时钟串行数据输入串行数据输出和片选,器读写时序如图所示的串行接口部分集成了个带有发送接收缓冲器的状态机,状态机在的上升沿解释位命令字。根据对命令的解码,状态机将执行相应的操作,或者为被寻址的寄存器的数据传输做准备。读操作需将被寻址的内部寄存器山东专科学校毕业设计论文的数据传送到发送缓存区,写操作在数据传输前要等个周期。内部寄存器用于控制的功能,所有寄存器都是位。上电复位后,串行状态机初始化为命令模式,等待接收有效的命令输入串口的前为数据。在完成对有效命令的接收和解码后,状态机将指示转换器执行系统操作或从内部寄存器输入输出数据。当启动了读命令,串口