基于单片机的电表自动抄表系统设计

SYS PRACTICE 系统实践智能电表是智能电网的智能终端，既具有传统电表的用电计量功能，又具有多种智能化功能。

目前的电表多是单向式的，也就是电表只与电力部门交换信息，用户则无法及时了解自己的用电情况。

而如果用户能及时了解自己的用电信息，则在一定程度上会提高节电意识，从而能在生活中节约用电，达到节能降耗的目的，有较大的现实意义[1]。

因此，本文研究和设计了具有用户端的智能电表系统，系统中的电能表能具有客户端，能实现电表与电力部门以及用户的双向通信与互联。

一、系统概述本文研究和设计的智能电表系统是以单片机为控制核心的一个系统，包括电表主系统和用户端系统两个部分。

电表主系统的结构框图如图1所示。

图1电表主系统结构框图本系统的主要核心是单片机AT89C52，电能采集芯片ADE7755将电能信号转化为脉冲输出到单片机，此脉冲的个数可以用来计量电能；使用存储器件AT24C02存储总用电量，即使停电，电能的相关数据也不会丢失；在时间计量上采用了时钟芯片DS1302；继电器模块在用户欠费或电力维修需要时，可以对用户进行断电；液晶显示屏上显示时间，年月日信息以及实时的电能信息；通信模块可以实现单片机系统与电网的通信，考虑到所选用的单片机只有一个串行通信口，所以增加了一块从单片机来实现电表与用户端的通信。

当电量发生变化时，主单片机通过I/O口通知从单片机，使从单片机存储的电量同步增加。

用户端系统的结构框图如图2所示。

本系统的主要核心也是单片机AT89C52，使用存储器件AT24C02存储总用电量，月初电量；时间计量上同样采用了时钟芯片DS1302，同时利用测温器件DS18B20进行室内温度的测量。

液晶显示屏上显示时间，年月日以及星期，同时显示当前室内的温度；当本月用电量超过相应阶梯电量的上限，会显示某一阶梯电量已满，请节约用电，并点亮相应的报警指示灯。

通过功能按键，可清除报警画面、进行本月用电量的查询以及调整时间信息。

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。

基于单片机的智能电表设计苗彧智;王艳【摘要】智能电表的推广与使用是一项惠及百姓的民生工程，它大大改善了农村居民用电条件，提高了配电网的自动化水平，对于减少电力能源的消耗具有重大的意义。

采用单片机80C51为核心，同时增加电能计量芯片CS5460A、LCD显示器1602、Wifi通信电路、SD存储卡等芯片，来实现电能的计量与显示、无线通信、数据存储等功能。

用户可以通过电表上的按键来选择是显示用户当前用电量，还是某一时段用电量。

%The promotion and use of smart meter are of benefit to the people's livelihood. It has greatly improved the elec⁃tricity utilization conditions of rural residents,and improved the automation level of power distribution network. It is of great sig⁃nificance to reduce the electricity energy consumption. MCU 80C51 is taken as the core. Electric energy metering chip CS5460A,LCD display 1602,Wifi communication circuit and SD memory card are added to realize the electric energy metering and display,wireless communication,data storage and other functions. Users can select the buttons on the meter to show their electricity consumption at present or in any period.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】3页(P59-61)【关键词】智能电表;单片机;电能计量;无线通信【作者】苗彧智;王艳【作者单位】辽宁石油化工大学信息与控制工程学院，辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学信息与控制工程学院，辽宁抚顺 113001【正文语种】中文【中图分类】TN919-34;TM933随着计算机技术和通信技术的发展，建筑智能化程度越来越高。

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）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。

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。

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。

基于单片机技术的远程抄表系统设计摘要远程抄表是指应用计算机和通信等技术，自动读取和处理现场数据的一种现场总线技术，具有抄表准确性，实时性，高效性等优点。

远程自动抄表技术的发展是计算机和网络技术迅速发展的必然结果。

它的应用大大降低了抄表人员的工作强度，节约了人力成本，降低了人为因素造成的抄表数据错误，而且对于入户抄表存在的治安隐患也得到了有效的解决。

本设计是以小区电表数据的远程读取为研究对象，选择了目前技术成熟且简单稳定的CAN总线作为远程数据传输的方案，采用总线式和星型的拓扑结构，以单片机为核心的现场终端，该终端下与智能电表相连，上通过CAN总线与上位机进行数据通信。

论文重点介绍了远程抄表系统数据采集终端的软硬件结构，并且以他们为基础建立整个系统，实现远程抄表的功能。

关键词：远程抄表单片机CAN总线智能电表The Design of Remote Meter Reading System Based on SCM TechnologyAbstract：Remote meter reading is a fieldbus technology which use the computer and communications technology to automatically read and process the field data.It has a accuracy，timeliness，efficiency etc.Remote automatic meter reading technology is the inevitable result of computer and network technology`s rapid development.The application greatly reduced working strength of workers and saving labor costs.It`s reduce data errors by human causes.And it has been effectively resolved the security risks of Existing-home meter reading.The Study object of this design is based on the remote meter reading data in area，select the CAN bus for data transmission scheme which mature、stable and simple.The design`s topological structure is star or bus，It`s use SCM for the core of the field terminal.The terminal is connected with smart meters，communications with host computer by CAN bus.The paper focuses on the hardware and software of the remote meter reading data collection terminal.And bulid the whole system based on this，to realize the function of remote meter reading.Keywords: remote meter reading SCM CAN BUS smart meters目录第1章前言 (1)1.1 研究远程抄表系统的意义 (1)1.2 远程抄表系统的解决方案 (1)1.2.1 通过电信运营商的无线网络进行数据传输 (1)1.2.2 通过电力载波技术进行数据传输 (1)1.2.3 通过有线局域网进行数据传输 (2)1.3 远程抄表系统的发展趋势和展望 (2)第2章CAN总线介绍 (3)2.1 CAN总线的产生历程 (3)2.2 CAN总线特点 (3)2.3 CAN总线概念 (4)2.4 CAN总线位显性与隐性 (4)2.5 CAN总线传输距离 (5)2.6 CAN总线协议 (5)2.6.1 位仲裁 (5)2.6.2 CAN的报文格式 (6)第3章系统硬件设计 (8)3.1 系统整体方案设计 (8)3.2 系统节点设计 (8)3.3 串口接口电路 (10)3.4 数据采集电路 (11)3.5 CPU控制电路 (12)3.5.1 单片机AT89C51 (12)3.5.2 地址译码与选择电路 (13)3.5.3 节点参数输入电路 (13)3.5.4 看门狗电路 (14)3.6 CAN接口电路 (16)3.6.1 CAN总线控制器SJA1000 (16)3.6.2 CAN总线收发器 (23)3.7 硬件抗干扰和保护设计 (28)第4章系统软件设计 (31)4.1 数据传送流程 (31)4.2 节点与上位机通信软件设计 (31)4.2.1 单片机查询发送子程序 (31)4.2.2 单片机接受中断服务子程序 (32)4.3 CPU与SJA1000的通讯设计 (32)4.2.1 报文发送子程序 (32)4.2.2 报文接收中断子程序 (33)第5章系统调试 (36)5.1 系统软件调试 (36)5.2 系统硬件调试 (37)结论 (39)致谢............................................................................................ 错误！未定义书签。

第一章智能电能表概述1.1智能电能表的概念智能电能表是以微处理器或微控制器芯片(如单片机)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。

智能电能表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。

1.2智能电能表的典型结构从结构上来说，智能电能表是一个专用的微型计算机系统，它主要由硬件和软件两部分组成。

硬件部分主要包括信号的输入通道，微控制器或微控制器及其外围电路、标准通信接口、人机交换通道，输出通道。

输入通道和输出通道用来输入输出模拟量信号和数字量信号，它们通常由传感器元件、信号调理电路、A/D转换器、D/A转换器等组成。

微控制器及其外围电路用来存储程序、数据并进行一系列的运算和处理，通常包括程序存储器、数据存储器、输入输出接口电路等组成。

人机交换通道是人与仪器相互沟通的主要渠道，它主要由键盘、数码拨盘、打印机、显示器等组成。

标准通信接口电路用于实现仪器与计算机的联系，以使仪器可以接受计算机的程控指令，目前用于智能电能表的通信接口主要有GPIB、RS-232C 等。

智能电能表的软件部分主要包括监控程序和接口管理程序两部分。

其中监控程序面向仪器面板键盘和显示器，通过键盘操作输入并存储所设置的功能、操作方式与工作参数;通过控制工/0接口电路进行数据采集，对数据进行预定的设置;对数据存储器所记录的数据和状态进行各种处理;以数字、字符、图形等形式显示各种状态信息以及测量数据的处理结果。

接口管理程序主要面向通信接口，其内容是接受并分析来自通信接口总线的各种有关功能、操作方式与工作参数的程控操作码，并通过通信接口输出仪器的现行工作状态及测量数据的处理结果，以响应计算机的远控命令。

1.3智能电能表的主要特点与传统电能表相比，智能电能表具有以下几个主要特点:①测量精度高，可以利用微处理器执行指令的快速性和A/D转换的时间短等特点对被测量进行多次测量，然后求其平均值，就可以排除一些偶然的误差与干扰，还可以通过数字滤波，剔除粗大误差和随机误差的方法提高测量精度;②能够进行间接测量，智能电能表可以利用内含的微处理器通过测量几种容易测量的参数，间接地求出某种难以测量的参数;③能够自动校准，智能电能表在使用前进行自动校准，在测量过程中进行校准，从而减少误差;④具有自动修正误差的能力;⑤具有自诊断的能力，智能电能表若发生了故障，可以自检出来，仪器本身还能协助诊断发生故障的根源;⑥能够实现复杂的控制功能;⑦允许灵活地改变仪器的功能;⑧智能电能表一般都配有GPIB或RS232等接口，使智能电能表具有可程控操作的能力。

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。

摘要智能电表在传统电能表地基本功能上新增了自动化功能和智能化功能，智能电表内部带有功能较强地 MCU（微控制器单元），具备双向通信、双向计量和强大地控制功能.本次设计地主要内容是以单片机为核心，具备双向多费率计量、用户控制、数据双向通信、防窃电功能等多种智能化功能地智能电表.其是以微处理器或微控制器芯片(如单片机)为核心地可以存储大量地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地仪器.智能电能表一般具有自动测量功能，强大地数据处理能力，进行自动调零和单位换算功能，能进行简单地故障提示，具有操作面板和显示器，有简单地报警功能.智能电能表是以微处理器或微控制器芯片(如单片机)为核心地可以存储大量地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地仪器.智能电能表一般具有自动测量功能，强大地数据处理能力，进行自动调零和单位换算功能，能进行简单地故障提示，具有操作面板和显示器，有简单地报警功能.关键字：自动化功能、智能化功能、芯片AbstractSmart meters on the basic functions of the traditional energy meter new automation capabilities and intelligent features, smart meters with a more powerful internal MCU (microcontroller unit), with two-way communication, two-way metering and powerful control functions. The main content of the design of the microcontroller as the core, with two-way multi-rate measurements, the user control, two-way data communication, anti-tampering features a variety of intelligent features smart meters. The smart meter is microprocessor or microcontroller chip (SCM) as the core can store large amounts of measurement information and real-time analysis of the measurement results, and make a variety of instrument of judgment. Smart meter generally have simple measurement functions, powerful data processing capability, auto-zero and unit conversion function, simple fault tips, operator panel and display, alarm function.The smart meter is microprocessor or microcontroller chip (SCM) as the core can store large amounts of measurement information and real-time analysis of the measurement results, and make a variety of instrument of judgment. Smart meter generally have simple measurement functions, powerful data processing capability, auto-zero and unit conversion function, simple fault tips, operator panel and display, alarm function.Keyword：Automation functions, intelligent features, the chip第一章综述1.1电能表地发展史随着社会生活中工业、农业、商业以及居民生活地用电需求日益增长，人们对电能地交易日益频繁，电能表是衡量电能交易数额地计量器具，其技术性要求很高，既要求准确、更要求稳定，并保证长期可靠.1880年美国人爱迪生利用电解原理制成了直流电能表(即安时计).自1885年交流电地发现和应用给电能表地发展提出了新地要求，交流电能表从此应运而生.意大利科学院地物理学家弗拉里斯(Ferraris) 在1888年提出用旋转磁场地原理来测量电能量，即在一个可转动地导体上作用两个同频率但空间和相位不同地交变磁场，导体就能旋转.由此，交流感应式电能表又称作弗拉里表.当时，在美国电工技术学校有位教师也利用同一原理制造出感应式电能表地模型.这些理论和模型都是交流电能表雏形地萌芽.1889年，匈牙利岗兹公司一位德国人布勒泰制作成总重量为36.5kg地世界上第一块感应式电能表.从此，感应式电能表在电能计量应用中占据了极其重要地位.这块感应式电能表地电压铁芯重6kg，由于它没有单独地电流铁芯，因此电压铁芯总地电抗就必需做得很大，体积也就很大了.为了减少尺寸和重量，人们开始研究把电压与电流磁路分开，采用了独立电流铁芯，从而大大缩小了其体积.另外，在解决内相角地问题上，还使用过人工线路和合成磁场地方法.到1890年以后出现了带电铁芯地电能表，然而转动元件仍是一铜杯，反作用力矩地产生是依靠交流电磁铁.直到十九世纪末期才逐步开始采用直流磁铁，降低了旋转速度，增加了力矩，采用浇铸零件，改进了计数机构，同时采用了一个圆盘代替了原来一个盘一个杯地转动元件，并且使用铝盘来代替铜盘.在二十世纪很长地一段时期内，感应式电能表发展方向主要是在缩小体积和改善工作性能方面.二十世纪初，感应式电能表就得到了飞速发展.1905年出现了增加非工作磁路改进90°地方法，使电能表地各项参数有了很大提高.而后，随着一些性能较好地高导磁材料地出现，大大地减轻了电能表地重量并缩小了其体积，每只表地质量降到了 1.5～2kg，而且降低了其功率消耗.从三十年代开始，电能表采用铬钢、铝镍合金代替原来地钨铜，并通过降低电能表转盘地转速来降低其损耗，同时改善了电能表地负荷特性.当时，国外地感应式电能表地过负荷能力达到600％以上，而且采用双宝石轴承和磁力轴承，使电能表寿命长达15～30年.感应式电能表地突出优点就是结构简单、操作安全、维修方便、造价低廉，但是它也存在地许多缺点，如：准确度低、适用频率窄、功能单一等等.至此，感应式电能表在电能计量中已经得到了广泛地应用.随着微电子高新技术和电子工业地高速发展以及用电负荷特性地不同，对电能计量精度提出了新地要求，电子式电能表越来越显示出其优越性.由于机械感应式电能表地驱动线圈地低频窄带电磁特性，即对于基波外地各次谐波功率信号难以转换成等比例地驱动力矩，因而造成感应式电能表对非线性负荷、冲击负荷地计量误差较大问题.机械感应式电能表地精度低、非线性负荷计量误差大和难以实现各种功能地诸多缺点，造成感应式电能表发展停滞不前.随着电能表拥有着容易实现多功能、高精度、便于自动抄表及具有先进通讯接口等诸多功能扩展需要，促使各种新型地电子式电能表迅速发展.即使一些机电一体式地特种电能表，例如：分时多费率（TOU）电能表、有脉冲输出地电能表、多路最大需量表、预付费电卡电能表和电力定量器，它们采用感应式电能表作基表，同时应用电子电路来实现新地功能.在二十世纪六十年代末，日本衫山桌先生发明了时分割乘法器并且提出了其功率测量原理，实现了全电子化电能计量装置，并由日本横河株式会社生产了2885型数字功率变换器，受到全世界地关注.在这个原理基础上我国研制出单相和三相电子式数字功率电能标准表.随着电子技术地进一步发展，模拟-数字转换技术和大规模集成电路地逐步完善，促使各种性能和各种功能地电子式电能表逐步成为电能计量地主力军，尤其是多功能电能表地智能化功能日趋完善.近年，在国外电子式电能表发展非常快，芬兰、瑞典、挪威等北欧各国以及法国、英国、德国、西班牙、比利时和意大利等西欧许多国家，其工商用户计费电能表已实现100%电子化.居民用户地计费电能表也正在逐步电子化过程中，如法国2001年起已停止购买安装感应式电能表；意大利在2005年已经将全部感应式电能表更新为自动抄表地电子式电能表；英国目前已有80%居民计费用表为电子式电能表.现在上海电网65%以上地居民使用了电子式电能表.在我国，电力生产对计划调度、经济调度要求愈来愈高.电力生产地特点是发、供、用电同时完成，因此，电能作为一种不可储存商品地流通使用过程中，对其准确计量有其特殊性.为调节负荷用电时段，以解决日渐突出地电力供求矛盾，在不增添设备，不扩大设备容量地前提下，主要通过两种方法来解决：一是通过行政手段，在用电高峰时限、拉电；二是通过经济手段，实行分时电价，即提高用电高峰时段电能地售价，降低用电低谷时段电能地售价.为此，电力部门广泛地使用有多个计度器能在不同费率时段内记录交流有功或无功电能地复费率电能表.2003年，国家在保持电价总水平基本稳定地前提下，大力推行峰谷分时计电价，鼓励用户合理移峰填谷用电.同时，要求完善两部制电价制度，扩大多功能表应用范围，为多费率和多功能电能表带来了广阔地应用空间.复费率多功能电能表地出现，目前正处于感应式机械电能表向电子式电能表地转变过程中，其基本上分为机械式、机电一体式及全电子式三种.其中，全新地全电子式复费率电能表则改变了传统地感应式电能表地外形，并具独特地多功能优势.自2000年开始，上海电网率先在国内推广应用复费率分时电能表，即实行居民电费分时记度——单相两费率电能表(黑白表)用地双步进电机控制驱动专用集成电路，用两个机械记度器分别显示白天和黑夜地用电量.当前电能表正向着全电子式、多功能、具有标准通讯接口以及远程抄控功能地方向发展.1.2智能电能表地典型结构从结构上来说，智能电能表是一个专用地微型计算机系统，它主要由硬件和软件两部分组成.硬件部分主要包括信号地输入通道，微控制器或微控制器及其外围电路、标准通信接口、人机交换通道，输出通道.输入通道和输出通道用来输入输出模拟量信号和数字量信号，它们通常由传感器元件、信号调理电路、A/D转换器、D/A转换器等组成.微控制器及其外围电路用来存储程序、数据并进行一系列地运算和处理，通常包括程序存储器、数据存储器、输入输出接口电路等组成.人机交换通道是人与仪器相互沟通地主要渠道，它主要由键盘、数码拨盘、打印机、显示器等组成.标准通信接口电路用于实现仪器与计算机地联系，以使仪器可以接受计算机地程控指令，目前用于智能电能表地通信接口主要有GPIB、RS-232C等.智能电能表地软件部分主要包括监控程序和接口管理程序两部分.其中监控程序面向仪器面板键盘和显示器，通过键盘操作输入并存储所设置地功能、操作方式与工作参数。

基于单片机的智能电表设计发布时间：2023-03-23T02:58:46.032Z 来源：《中国科技信息》2023年第1期作者：樊延鹏[导读] 基于单片机的多功能智能电表的设计用STC89C51单片机作为主要控制核心，由以稳压器控制整个系统电压稳定的电源电路、电流互感器和电压互感器和电能计量芯片对被测数据的采集与计算、LCD12864进行相关要求的显示、时钟芯片、外部寄存器、蜂鸣器，矩阵键盘等共同组成。

樊延鹏哈尔滨剑桥学院 150060基于单片机的多功能智能电表的设计用STC89C51单片机作为主要控制核心，由以稳压器控制整个系统电压稳定的电源电路、电流互感器和电压互感器和电能计量芯片对被测数据的采集与计算、LCD12864进行相关要求的显示、时钟芯片、外部寄存器、蜂鸣器，矩阵键盘等共同组成。

具有对被测电能的实时采集与处理，并对超过上下限的电流与电压进行报警提示，拥有实时电能的显示，并具有存储电能的相关数据等功能。

一、总体方案设计1、电能测量计量模块在生活中，如果主控系统作为智能电表的心脏，电能测量计量可以说是智能电表的灵魂。

根据现今电表基本的电能计量的功能，本次设计也将对这一模块着重处理，本模块的设计将会影响测量计量的精度，效率。

因此在本模块的设计中，我们将采取外围电路过滤采集，芯片作为主要数据处理的方式进行设计。

2、外部扩展存储模块对于传统的普通用户电能表，只进行了单一得数据显示，基本不对过往数据进行存储，因此在本次设计中，我们改变传统的缺点，将每次的用电量记录保存起来，方便用户查看过往电能数据，为用户提供便利，这一模块设计我们可以直接将数据存储与89C51的EEPROM 中，或可以外部扩展存储器对数据进行存储。

3、外部时钟模块外部时钟模块的设计，主要的用途在于提供一个实时性，外部时钟的建立可以提供我们生活中的正常年月日时间，方便用户通过时间性了解电能数据情况，外部时钟的设计，在主控系统掉电后，其依然可以继续运行对时间的更新。

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 。

-摘要电表表示着人们日常用电的多少，现在每家每户安装的根本上是带有转盘的那种电表，它只能显示出用电总量。

假设想查看上个月的用电量，只能靠电费单计算得来。

现在已经是信息时代了，这种做法很显然跟不上社会潮流。

近几年来，社会提倡低碳、绿色经济和可持续开展，在这种思想的推动下，智能电表将会成为社会的潮流。

智能电表是在传统电表的根底上增加了自动化和智能化的功能，从而进一步提高电网的效率、提高供电的可靠性、电能的质量并且完善用电户的效劳，从而更好适应电力市场。

现在智能电网是全球电力部门研究和讨论的热点话题，智能电表是智能电网中的最重要的环节，它支撑着电网的信息化、自动化以及互动化等方面的实现。

微处理器是智能电表的最主要的核心器件。

它可以储存海量的检测数据，同时对测量出的结果进展分析、判断和处理。

本次设计是运用单片机STC89C52为微处理器、CS5460A 芯片进展电能测量和计算、X5045芯片作为外部存储、数码管进展显示进展设计的。

关键词智能电表；自动化；C51单片机；CS5460AAbstractElectricity meter means the number of people everyday electricity, and now every household is basically equipped with the kind of meter, which can only show the total amount of electricity. To see the power consumption last month, only by electricity single calculated. It is now the information age, and this approach is clearly not social trends.In recent years, the social promotion of low-carbon, green economy and sustainable development, in the promotion of this idea, smart meter will bee the trend of the society. Smart meter is automatic and intelligent function is added on the basis of traditional meter, energyefficiency so as to further improve the power grid, improve power supply reliability, power quality and perfect service of the users, in order to better adapt to the power market. Now the smart grid is a hot topic in the global power sector research and discussion, the smart meter is the most important part of smart grid, which support the realization of grid informationization, automation and interaction of.The microprocessor is the most important core device of the smart meter.. It can store vast amounts of detection data and analyze, judge and process the results of the measurement.. This design is the use of single-chip microputer STC89C52 and CS5460A chip for power measurement and calculation, X5045 chip as the external storage, digital tube display design.Key words Smart meterAutomation51 MCUS5460A目录摘要IAbstract I第1章绪论11.1智能电表的概念11.2智能电表的开展背景11.3智能电表的构造21.4智能电表的主要特点3第2章主要芯片的介绍42.1微控制器STC89C51单片机42.1.1 简介42.1.2 主要特性52.1.3 引脚功能62.2电能计量芯片CS5460A82.2.1 简介82.2.2 主要特征92.2.3 引脚功能102.3外部存放器X5045112.3.1 简介112.3.2 主要特性112.3.3 引脚功能122.4时钟芯片DS1302132.4.1 简介132.4.2 主要特性132.4.3 引脚功能142.574HC138译码器142.5.1 简介142.5.2 主要特性152.5.3 真值表152.6LED数码管15第3章总体设计方案163.1设计功能要求163.2智能电表的总体方案设计16 第4章硬件局部的组成184.1电压电流采样模块的设计194.1.1 电压调理电路204.1.2 电流调理电路204.2CS5460A的外部电路214.3数码管连接电路224.4组合键盘连接电路224.5EEPROM连接电路244.6时钟芯片DS1302连接电路24第5章软件局部的设计255.1主程序流程255.2CS5460数据交换方法265.3时钟芯片的读写流程285.4外部存放芯片的读写流程295.5按键扫描流程305.6数码管显示功能的实现31 结论32参考文献33致34附录35第1章绪论1.1智能电表的概念智能电表它是科技时代的新产物，它能够进展测量、数据处理，因此测量单元、数据处理单元是它的重要组成局部。