【正文】 河北大學(xué)工商學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 基于 CS5460 單相電度表的測量 的設(shè)計 摘 要 隨著城農(nóng)網(wǎng)改造的逐步深入，各種各樣的計量工具不斷出現(xiàn)在市場上。各種不同的計量工具所使用的計量方法也不一樣。 該系統(tǒng)由前端電路調(diào)理模塊，電能表芯片 CS5460 模塊，單片機 STC89C52 模塊，顯示模塊，存儲模塊等組成。 CS5460實現(xiàn)功率測量和用 STC89C52 單片機實現(xiàn)電能計量的方法是當(dāng)下比較成熟的計算方法。 CS5460 是一種帶有串行接口的單 向 雙向功率電能集成電路芯片，用它可以方便的組成多功能電子式電度表和分布式電能計量管理系統(tǒng)。 其中 使用CS5460 芯片設(shè)計的簡單單 相電度表可以用于工業(yè)現(xiàn)場的電量數(shù)據(jù)采集和簡單的功率計算， 使用 CS5460 芯片設(shè)計的數(shù)字電表適用于住宅用電計量的最精確，并具成本效益的電表方案，打開了電表設(shè)計的新領(lǐng)域，是下一代民用電表的理想產(chǎn)品和最好的工業(yè)解決方案。目前我國高校學(xué)生公寓普遍采用限電措施來控制學(xué)校電能利用 ,公寓管理社會化后 ,限制學(xué)生用電將 改為鼓勵學(xué)生安全用電 ,從而將采用限制安全功率、限制基本電費、超量收費的形式。 關(guān)鍵詞： CS5460 芯片 。STC89C52 單片機； 液晶顯示模塊； C51 程序 河北大學(xué)工商學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） CS5460 singlephase meter based on the design of the measurement Abstract With 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 frontend circuit conditioning module, CS5460 chip energy meter module, microcontroller STC89C52 modules, display modules, memory modules and other ponents. 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 bidirectional serial interface with power power integrated circuit chip, it can be easily formed with multifunction electronic power meter and distributed energy metering management system. CS5460 chip design which uses a simple singlephase watthour 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 costeffective 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 monly 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 河北大學(xué)工商學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 目 錄 一． 引言 ………………………………………………………… 1 電度表的 作 用 …………………………………………………… 1 電度表的發(fā)展 ……………………………………………… …… 1 電度表的發(fā)展前景 …………………………………… …… …… 1 二 ．系統(tǒng)的總體設(shè)計思路 …………………………………………… 2 三 ．系統(tǒng)硬件 組 成及介紹 ……………………………………………………………3 CS5460 簡介 …………………………………………………… 3 CS5460 引腳分配及功能 …………………………………… … 5 CS5460的 功能 .......................................6 CS5460寄存器配置 ...................................8 CS5460的工作過 程 ..................................10 四．硬件電路設(shè)計 …………………………………………………… 11 前端電路調(diào)理模塊 …………………………………………… 13 電能芯片 CS5460 模塊 ………………………………………… 14 單片機 STC89C52 模塊 …………………………………………1 5 …………………………………………………… 17 五．程序設(shè)計 ………………………………………………………… 19 單片機 C51 程序 設(shè)計的優(yōu)點 ………………………………… 11 程序設(shè)計思路 ………………………………………………… 12 CS5460驅(qū)動程序 ……………………………………………… 13 河北大學(xué)工商學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） CS5460 的設(shè)置和啟動 ……………………………………… 15 讀寫 CS5460………………………………………………… 16 結(jié)果顯示程序 ………………………………………………… 17 六 總結(jié) ……………………………………………………………… 23 謝辭 參看文獻 附錄 河北大學(xué)工商學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 一．引言 電度表的作用 電能表是我國電工儀表行業(yè)中產(chǎn)量最大的產(chǎn)品。近幾年，國家連續(xù)出臺的多項與電能表行業(yè) 發(fā)展相關(guān)的政策以及房地產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，為電能表需求的上升及保持行業(yè)發(fā)展的相對穩(wěn)定起到了一定的保障作用。 目前我國高校學(xué)生公寓普遍采用限電措施來控制學(xué)校電能利用 ,公寓管理社會化后 ,限制學(xué)生用電將改為鼓勵學(xué)生安全用電 ,從而將采用限制安全功率、限制基本電費、超量收費的形式。住宅用電計量的最精確，并具成本效益的電表方案，打開了電表設(shè)計的新領(lǐng)域，是下一代民用電表的理想產(chǎn)品和最好的工業(yè)解決方案。 隨著高新技術(shù)尤其是電子信息技術(shù)的快速發(fā)展，電子式、多功能、高精度、多費率、自動抄表等產(chǎn)品的優(yōu)勢突顯，且 已經(jīng)逐步成為電能表發(fā)展 的主流，在未來幾年里，這種趨勢將更加明顯。 電度表的發(fā)展 作為測量電能的專用儀表電能表，自誕生至今已有 100 多年的歷史。隨著電力系統(tǒng)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及電能管理系統(tǒng)的不斷完善，電能表的結(jié)構(gòu)和性能也經(jīng)歷了不斷更新、優(yōu)化的發(fā)展過程：由最初的感應(yīng)電能表，發(fā)展到后來的感應(yīng)系統(tǒng)脈沖電能表，直至現(xiàn)在的純電子式電能表。感應(yīng)系電能表是利用處于交變磁場的金屬圓盤中的感應(yīng)電流與有關(guān)磁場形成力的原理制成的。感應(yīng)系統(tǒng)脈沖電能表仍采用 感應(yīng)系電能表的測量機構(gòu)作為工作援建，由光電傳感器完成電能脈沖轉(zhuǎn)換，然后靜電子電路對脈沖進行處理，從而實現(xiàn)對電能的測量。純電子式電能表的原理是采用電子電路來實現(xiàn)電能計量，所以電子式電能表的共同特點是采用乘法器，根據(jù)所依托的乘法器為模擬的還是數(shù)字的分為模擬乘法器型電子電能表和數(shù)字乘法器型電子電能表。 隨著電能管理的現(xiàn)代化，需要訪問電能表很多信息，同事決策還要與電能表進行雙向通訊，由于數(shù)字乘法器型電能表是以微處理器為核心，所以功能容易擴展，易和配電自動化系統(tǒng)集成， CS5460 是一種帶有串行接口的單相雙向功率電能集成電路芯片。 電度表的發(fā)展前景 城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造，使電工儀器儀表行業(yè)步入了快速發(fā)展的軌道，同時也為行業(yè)企業(yè)提供了一個科技創(chuàng)新的平臺，電工儀器儀表生產(chǎn)企業(yè)抓住機遇，通過對國外先進技術(shù)的兼收并蓄，并高標(biāo)準(zhǔn)、高起點自主開發(fā)了一系列高技術(shù)產(chǎn)品。 電力用戶是我國電工儀器儀表最大的用戶群體，需求量占整個市場需求量的 90%，對該類產(chǎn)品的銷售起著決定性作用。國家城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造結(jié)束后，電工儀器儀表行業(yè)進入了平穩(wěn)過渡期，出現(xiàn)了短暫的低潮，但行業(yè)的發(fā)展并未停滯，以華立集團、寧波三星、林洋電子等為代表的行業(yè)企業(yè)在低谷中不斷拓寬服務(wù) 領(lǐng)域，尋求新的發(fā)展空間，從而在競爭中提高企業(yè)的核心競爭力 . 經(jīng)過國內(nèi)外市場的凈化和洗禮，產(chǎn)品也發(fā)生了質(zhì)的變化，開始從單純量的增長向技術(shù)創(chuàng)新過渡，并步入高質(zhì)量、高技術(shù)、高附加值時代，生產(chǎn)模式逐步向集約化大規(guī)模轉(zhuǎn)變，核心競爭力不斷增強，產(chǎn)品出口主要以電能表、便攜式電表為主，出口輻射到幾十個國家。特別是近幾年，一些企業(yè)還通過在國外建廠等形式消化河北大學(xué)工商學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 國內(nèi)的市場，出口創(chuàng)匯不斷攀升 二． 系統(tǒng)的整體設(shè)計思路 CS5460 可用于單相 2線或 3 線功率 /電能測量中應(yīng)用。本次 系統(tǒng)主要由前端電路調(diào)理模塊， 電能表芯片 CS5460 模塊， 單片機 STC89C52 模塊，液晶 顯示模塊。前端調(diào)理模塊采用 由電阻 R1， R2 構(gòu)成的電阻分壓器 測 量作用于負載上的電壓 ，當(dāng)然該 電壓 必須 為芯片所能允許的 150MV 的電壓范圍內(nèi) ， 故對電阻 R1， R2 的比