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智能电表硬件电路设计图详解


公布工夫:2017-01-20  文章泉源:未知

随着盘算机技能和通讯技能的开展,修建智能化水平越来越高。住宅的智能化抄表零碎在修建智能化中是必不行少的。在我国,对用户的电表仍接纳人工抄表的办法。这种原始的查表办法不只形成了人力、物力的糜费,打搅住民正常生存 ,并且其精度差,电量数据需求人为读数不克不及及时传输 。为了从基本上处理这个题目,因而一种基于设计单片机的智能电表。电表若以单片机为主体代替传统仪器仪表的惯例机器及电子线路,可以容易地将盘算技能与丈量控制技能联合在一同,构成智能化丈量仪表 。这种仪表由计量电路、微处置器、LCD表现器、及时时钟、通讯接口及电源等构成 ,具有电能量计量、信息存储及处置、及时监测、主动控制、信息交互等功用 。

智能电表的任务原理

智能电表的硬件方案框图如图1 所示。电能表次要由计量、电源办理、存储、表现、按键处置、脉冲输入和通讯单位7 个局部构成 。本文的智能电表因此80C51为中心处置器。除此之外,参加了电能计量芯片CS5460A($2.2400) 和LCD 表现芯片1602,用于用户用电量的计量与表现。但是,由于CS5460A芯片只能丈量瞬时的电量,以是,还需求接纳工夫芯片DS1302($1.4933)将工夫分段,如许电表就可以经过按键,不光可以表现出用户的瞬时用电量,并且还能表现某个时段的用电量。WiFi通讯电路的运用,可以完成智能电表的无线通讯,如许查电表的任务职员不必再挨家挨户的登门盘问,而是间接接纳WiFi信号,就可以理解到用户的用电状况,比拟方便、省时。关于存储模块,本文接纳体积小、容量大的SD卡,相比于普通的存储模块,SD 卡还可以随时装配、改换,既方便又适用。关于电源模块,本文接纳的是内部供电方法。

智能电表的硬件设计

电能计量电路设计

电能计量芯片接纳CS5460A。其次要功用如下:具有特别的主动引脚形式功用,能使芯片独立任务,得电时主动初始化 ;具有片内看门狗定时器与外部电源监督器;可以准确丈量正反两个偏向的电压瞬时价、电流瞬时价、电压无效值、电流无效值以及功率和能量 ;提供了内部复位引脚;双向串行接口与外部存放器阵列可以方便地与微处置器相衔接;内部时钟最高频率可达20 MHz;具有功率偏向输入指示 。

CS5460A与单片机80C51的衔接电路图见图2。

图2 CS5460A与80C51的衔接电路图

WiFi通讯模块设计

电表接纳WiFi无线通讯的方法,WiFi通讯电路运用BCM8000。WiFi通讯技能具无数据传输率高、组网灵敏、可挪动性好等长处。 WiFi通讯接纳的是无线网络,使智能电表的装置不受通讯线路的范围性,具有装置便当的劣势 。WiFi通讯电路与单片机80C51 的衔接,只需求将BCM8000 的RXDH 和TXDH 引脚辨别对应衔接到80C51的TXD和RXD引脚,如图3所示。

图3 WiFi通讯电路与80C51的硬件衔接设计

智能电表的软件设计

智能电表的软件设计局部包罗以下的几个局部:电能计量芯片CS5460A的数据传输、液晶表现器1602 表现子顺序、键功用处置顺序、WiFi 无线通讯顺序、时钟芯片DS1302 的读/写操纵顺序、SD卡贮存模块的软件设计。

编辑点评:本文因此80C51单片机为中心,基于单片机设计的智能电表,来完成电能的计量与表现、无线通讯、数据存储等功用。用户可以经过电表上的按键来选择是表现用户以后用电量,照旧某临时段用电量。这种仪表是一种智能化丈量仪表。本次设计的智能电表集成了计量与表现电量、数据存储、数据通讯等多种功用。经实验验证后,证明了电表功能的波动、盘算精确、偏差较小、可以停止无线通讯等。但是,本次设计的电表能够在毛病自诊断方面有些缺乏,需求日后加以完

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