TOP28【优秀毕业论文】基于ADE7755多时段数字电能表的设计.docx文档免费在线阅读

综上所述，采用方案二。

硬件设计硬件电路框图电能测量模块电能测量模块电压信号电压信号电流信号电计数器功能对脉冲进行计数，外围电路简单，精确度高采用液晶显示器显示的信息较多，更有利于用户了解电能信息通过无线串口可以在端实时查看电能信息，方便快捷可以对不同时段制定不同得费率，也有利较为复杂采集到电压电流信号后需要进行运算，误差较大采用数码管显示，智能显示数字，显示的功能较为单。

对于方案二，采用专门的电能测量模块对电能进行测量，直接输出脉冲信号，可以直接使用单片机的片计时，根据不同的时间段次啊用不同的付费率，计算出电费。

将所有的信息信息送入进行显示，并通过串口通信将这些信息送入上位机。

对于方案，采用大量的模拟器件，对于采集的信号需要进行滤波处理，外围电路计算出电能，然后将电能信息送入数码管进行显示。

方案二采用单片机，采用电能计量模块将电能的信息转换为数字脉冲，使用单片机对脉冲进行计数，利用转换公式将脉冲信息转换成电能信息，使用时钟芯量精度将受到很大影响。

因此，电子表的大规模应用是必然趋势。

几种设计方案的比较和选择方案采用单片机，用互感器把电压电流信号进行转换，使用对信号进行采集，将采集的信息送入进行运算，用电量变化大的地方，能保证大小电流时计量精度不变。

机械表的线性动态范围小，原因是非线性因素太多，如小电流低转速时受制于摩擦力上升磁阻上升等因素，大电流时磁路容易产生磁路饱和，因此当用电量变化很大时计是感应式电能表由于驱动力矩大不容易出现完全停走现象。

从线性动态范围与计量准确度来看由于电子表的采样元件变换元件放大电路等的线性好，使得电子表的线性动态范围较大，适应性很强，特别适合于力矩，往往会出现卡字现象，就是只发脉冲不计数。

机械表的机械摩擦阻力是原理性的问题目前无法克服，特别是在轻负荷低转速时，机械摩擦力更明显，计量数值明显少计，因而计量漏洞将增大，长时间工作后尤为明显。

但性，也不利于生产使用中的调校，因此要生产精度高的机械电能表难度就很大。

从灵敏度看电子表的电子线路本身灵敏度极高，可比机械表高个数量级，而且可以长时间保持这种高灵敏度。

但是，电子表由于没有驱动电能表。

它精度长时间不变无须轮较无安装运输影响等。

因此，计量精度可大大提高，线损统计也可以更为准确。

机械表由于采用磁路结构非线性失真大，致性差，因此要采用各种补偿机构，采用补偿机构又降低了稳定确度就可能超差，在安装之前必须重新调校。

安装运行后的表由于上述原因，稳定性又会逐渐变差计量数据减少。

从精确度看电子表电路采用精度高的变换器，因此分辩力和精度很高，可以设计级以上的高精度路作运算处理元件，因此总体的稳定性很好，用户在安装前可以实现免调，工作中的调校周期也可以大大延长，从而节省了人工。

机械表因采用机械转动方式工作，摩擦力不稳定，因此稳定性与电子表相比显得较差，经运输后准，机械表的转盘应停止转动，比较直观而电子表就要注意观察铭牌的指示灯应是常亮或常灭，要观察较为仔细且观察的时间稍长些才行。

从稳定性看电子表因采用锰铜等高稳定性材料制作电流采样元件，高质量的电转动，比较直观而电子表就要注意观察表内铭牌的指示灯是否亮灭闪烁，如果是轻载运行时就比较难观察指示灯是否闪烁了。

当用户不用电时不用电是指用户的所有电器已完全断开电源的情况下，而不是在待机状态下的削峰填谷和电网稳定性的实现。

设计方案的论证数字电表和机械电表对比的优缺点从外观上看电子表比机械表体积小重量轻从运行时观察，在用户用电时，从电能表的正面观察，机械表的铝制转盘应是不停的时显示，本设计中选用了无线蓝牙模块，利用串口通信将这些信息送入端的上位机进行显示。

本设计能够使用户直观实时准确地了解用电信息，分时段的计量模式也有利于用户合理的安排用电计划，也有利于电力系统的时显示，本设计中选用了无线蓝牙模块，利用串口通信将这些信息送入端的上位机进行显示。

本设计能够使用户直观实时准确地了解用电信息，分时段的计量模式也有利于用户合理的安排用电计划，也有利于电力系统的削峰填谷和电网稳定性的实现。

设计方案的论证数字电表和机械电表对比的优缺点从外观上看电子表比机械表体积小重量轻从运行时观察，在用户用电时，从电能表的正面观察，机械表的铝制转盘应是不停的转动，比较直观而电子表就要注意观察表内铭牌的指示灯是否亮灭闪烁，如果是轻载运行时就比较难观察指示灯是否闪烁了。

当用户不用电时不用电是指用户的所有电器已完全断开电源的情况下，而不是在待机状态下，机械表的转盘应停止转动，比较直观而电子表就要注意观察铭牌的指示灯应是常亮或常灭，要观察较为仔细且观察的时间稍长些才行。

从稳定性看电子表因采用锰铜等高稳定性材料制作电流采样元件，高质量的电路作运算处理元件，因此总体的稳定性很好，用户在安装前可以实现免调，工作中的调校周期也可以大大延长，从而节省了人工。

机械表因采用机械转动方式工作，摩擦力不稳定，因此稳定性与电子表相比显得较差，经运输后准确度就可能超差，在安装之前必须重新调校。

安装运行后的表由于上述原因，稳定性又会逐渐变差计量数据减少。

从精确度看电子表电路采用精度高的变换器，因此分辩力和精度很高，可以设计级以上的高精度电能表。

它精度长时间不变无须轮较无安装运输影响等。

因此，计量精度可大大提高，线损统计也可以更为准确。

机械表由于采用磁路结构非线性失真大，致性差，因此要采用各种补偿机构，采用补偿机构又降低了稳定性，也不利于生产使用中的调校，因此要生产精度高的机械电能表难度就很大。

从灵敏度看电子表的电子线路本身灵敏度极高，可比机械表高个数量级，而且可以长时间保持这种高灵敏度。

但是，电子表由于没有驱动力矩，往往会出现卡字现象，就是只发脉冲不计数。

机械表的机械摩擦阻力是原理性的问题目前无法克服，特别是在轻负荷低转速时，机械摩擦力更明显，计量数值明显少计，因而计量漏洞将增大，长时间工作后尤为明显。

但是感应式电能表由于驱动力矩大不容易出现完全停走现象。

从线性动态范围与计量准确度来看由于电子表的采样元件变换元件放大电路等的线性好，使得电子表的线性动态范围较大，适应性很强，特别适合于用电量变化大的地方，能保证大小电流时计量精度不变。

机械表的线性动态范围小，原因是非线性因素太多，如小电流低转速时受制于摩擦力上升磁阻上升等因素，大电流时磁路容易产生磁路饱和，因此当用电量变化很大时计量精度将受到很大影响。

因此，电子表的大规模应用是必然趋势。

几种设计方案的比较和选择方案采用单片机，用互感器把电压电流信号进行转换，使用对信号进行采集，将采集的信息送入进行运算，计算出电能，然后将电能信息送入数码管进行显示。

方案二采用单片机，采用电能计量模块将电能的信息转换为数字脉冲，使用单片机对脉冲进行计数，利用转换公式将脉冲信息转换成电能信息，使用时钟芯片计时，根据不同的时间段次啊用不同的付费率，计算出电费。

将所有的信息信息送入进行显示，并通过串口通信将这些信息送入上位机。

对于方案，采用大量的模拟器件，对于采集的信号需要进行滤波处理，外围电路较为复杂采集到电压电流信号后需要进行运算，误差较大采用数码管显示，智能显示数字，显示的功能较为单。

对于方案二，采用专门的电能测量模块对电能进行测量，直接输出脉冲信号，可以直接使用单片机的计数器功能对脉冲进行计数，外围电路简单，精确度高采用液晶显示器显示的信息较多，更有利于用户了解电能信息通过无线串口可以在端实时查看电能信息，方便快捷可以对不同时段制定不同得费率，也有利用用户合理地安排用电计划，从而更加有利用电网的削峰填谷，有利于电网的稳定性。

综上所述，采用方案二。

硬件设计硬件电路框图电能测量模块电能测量模块电压信号电压信号电流信号电流信号时钟模块时钟模块显示模块显示模块蓝牙串口蓝牙串口上位机上位机电源电源图系统硬件电路框图主要器件及电路介绍单片机是公司生产的种低功耗高性能位微控制器，具有在系统可编程存储器。

使用经典的内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统单片机不具备的功能。

在单芯片上，拥有灵巧的位和在系统可编程，使得为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活超有效的解决方案。

功能特点个八位的处理器，片内带振荡器字节的片内数据存储器个特殊功能寄存器的片内程序存储器个八位并行口个全双工串行口个位的定时器计数器，记为个中断源个中断优先级条指令，具有位寻址功能，片内采取单总线结构。

脚排列图有个引脚，常用的有引脚的直插封装方式，如下图所示图单片机管脚图引脚功能说明电源引脚和脚电源端，为。

脚接地端。

时钟电路引脚和脚接外部晶体和微调电容的端在片内它是振荡电路反相放大器的输出端，振荡电路的频率就是晶体固有频率。

若需采用外部时钟电路时，该引脚输入外部时钟脉冲。

脚接外部晶体和微调电容的另端在片内它是振荡电路反相放大器的输入端。

在采用外部时钟时，该引脚必须接地。

控制信号引脚和脚是复位信号输入端，高电平有效。

当此输入端保持备用电源的输入端。

当主电源发生故障，降低到低电平规定值时，将电源自动两个机器周期个时钟振荡周期的高电平时，就可以，十位和个位取十位取个位写显示地址，将在第行第列开始显示将百位数字的字符常量写入将十位数字的字符常量写入延时给硬件点反应时间函数功能显示日入口参数，十位和个位取十位取个位写显示地址，将在第行第列开始显示将十位数字的字符常量写入将个位数字的字符常量写入延时给硬件点反应时间函数功能显示月入口参数，分别储存十位和个位取十位取个位写显示地址，将在第行