【正文】 MOV A， R1 ；在主程序中將命令字送到R1中MOV R7，8H ；將命令字傳送的位數(shù)8送R7COMWORDSEND: RLC AMOV SDI，CSETB SCLKCLR SCLK ；在此形成一個(gè)脈沖下降沿，數(shù)據(jù)寫(xiě)入DJNZ R7，COMWORDSND ；判斷8個(gè)數(shù)據(jù)位是否傳送完WR_COM_END: RET；數(shù)據(jù)寫(xiě)入子程序，將寫(xiě)入數(shù)據(jù)的高、中、低字節(jié)存放到42H、41H、40H中WR_DATA: LCALL WR_COM ；調(diào)用命令字寫(xiě)入子程序MOV R2，42HMOV R3，03HWR_LP2: MOV R7，08HMOV A， R2WR_LP1: RLC AMOV 5DI，CSETB SCLRCLR SCLRDJNE R7，WR_LP1DEC R3DJNE R2，WR_LP2RET；數(shù)據(jù)讀取子程序，將讀出的數(shù)據(jù)的高、中、低字節(jié)存放到42H、41H、40H中RD_DATA； LCALL WR_COMMOV R2，42HMOV R3，03HRD_LP2: MOV R7，08HMOV R0，0FEHRD_LP1: CLR SCLKMOV C，SD0RLC AMOV R1，AMOV A，R0RLC AMOV R0，AMOV SDI，CSTEB SCLKMOV A，R1DJNE R4，RD_LP1MOV R2，ADEC R2DJNE R3，RD_LP2RET在電能表中當(dāng)單片機(jī)AT89C51需要讀取CS5460A的寄存器獲取瞬時(shí)電流、瞬時(shí)電壓、瞬時(shí)功率，設(shè)置CS5460A的寄存器的值時(shí)，都是通過(guò)調(diào)用這兩個(gè)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)以讀命令字初始化數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，串行口將在SD0引腳為緊接的16或24個(gè)串行時(shí)鐘周期按高位在先的原則傳送寄存器的各位數(shù)字。對(duì)CS5460A的寄存器的訪問(wèn)都是通過(guò)SPI串行口進(jìn)行的。狀態(tài)機(jī)接收并解碼一個(gè)有效命令字之后就立即命令轉(zhuǎn)換器執(zhí)行一個(gè)系統(tǒng)操作或與內(nèi)部寄存器之間傳送數(shù)據(jù)。每一個(gè)功能單元的程序?qū)崿F(xiàn)方法可以分以下幾部分說(shuō)明: CS5460A與單片機(jī)的數(shù)據(jù)交換實(shí)現(xiàn)方法CS5460A芯片內(nèi)部包括16個(gè)24位寄存器：配置寄存器、直流電流偏移寄存器、交流電壓寄存器、AC/DC電流增益寄存器、AC/DC電壓增益寄存器、周期計(jì)數(shù)寄存器、脈沖速率寄存器、有符號(hào)寄存器、無(wú)符號(hào)寄存器、時(shí)基校準(zhǔn)寄存器、功率偏移寄存器、交流電流偏移寄存器、交流電壓偏移寄存器、狀態(tài)寄存器、屏蔽寄存器、控制寄存器。完成以上功能后程序隨時(shí)準(zhǔn)備接收外部中斷和，每循環(huán)一次程序就查詢一次按鍵開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，根據(jù)所按的開(kāi)關(guān)執(zhí)行相應(yīng)的程序。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，在電路設(shè)計(jì)過(guò)程中使用了三態(tài)門(mén)74LS125再經(jīng)一個(gè)反相器74LS04進(jìn)行控制()。在雙電源系統(tǒng)中提供主電源，在這種運(yùn)行方式下連接到備份電源，以便在沒(méi)有主電源的情況下能保存時(shí)間信息以及數(shù)據(jù)。I/O:數(shù)據(jù)輸入輸出引腳。 。寫(xiě)保護(hù)引腳()與電源相連。X5045的電源監(jiān)控電路提供在VCC低于限值時(shí)，響應(yīng)RESET信號(hào)的功能，可使系統(tǒng)在開(kāi)機(jī)、關(guān)機(jī)過(guò)程中穩(wěn)定可靠，不出意外?？撮T(mén)狗定時(shí)器對(duì)CPU(或MCU)提供了獨(dú)立的保護(hù)機(jī)制。輸入數(shù)據(jù)在時(shí)鐘的上升沿被鎖存，輸出數(shù)據(jù)在時(shí)鐘的下降沿被同步輸出。 X5045管腳分布圖RESET:復(fù)位輸出引腳。SO、SI:串行數(shù)據(jù)輸出引腳和輸入引腳。鍵盤(pán)中哪一個(gè)鍵被按下是列線逐行置低電平后，檢查行線輸入狀態(tài)。當(dāng)行線通過(guò)上拉電阻接+5V時(shí)，被鉗位在高電平狀態(tài)。可以查詢瞬時(shí)電流值，瞬時(shí)電壓值，電壓有效值，電流有效值，各時(shí)段值的設(shè)置值。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，數(shù)碼管顯示器顯示常用兩種辦法：靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)掃描顯示。當(dāng)二極管導(dǎo)通時(shí)，對(duì)應(yīng)的筆劃段發(fā)亮，由發(fā)亮的筆劃段組合而顯示的各種字符?；?個(gè)長(zhǎng)條形的發(fā)光管排列成“日”字形，另一個(gè)賀點(diǎn)形的發(fā)光管在數(shù)碼管顯示器的右下角作為顯示小數(shù)點(diǎn)用，它能顯示各種數(shù)字及部份英文字母。在電壓通道中的電阻、電容所起的作用與電流通道中的電阻、電容所起的作用相同，其典型取值也是相同的。Rs=50歐時(shí)，電流互感器T3的變比為1/1000。但是在實(shí)際使用中，交流信號(hào)的波形通常不是以準(zhǔn)確的正弦曲線形式出現(xiàn)，為了在兩個(gè)輸入通道允許有一些超范圍的信號(hào)進(jìn)入。電壓互感器具有高精度、低阻抗特性，并且即使在高次諧波情況下具有很小的相延遲。電源電路中設(shè)計(jì)由兩個(gè)一階無(wú)源RC濾波網(wǎng)絡(luò)組成的二階濾波電路濾掉直流電壓中的噪聲信號(hào)。 電源模塊由于電能表屬于不間斷工作的電力計(jì)量產(chǎn)品，因而其電源電路是其設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部分之一。另外，使用AT89C51的外部中斷12(INTO)接收CS546OA的電能輸出引腳()輸出的表示電能的脈沖信號(hào)，當(dāng)AT89C51接收到一個(gè)脈沖時(shí)發(fā)生中斷使存放累計(jì)電能值的存儲(chǔ)單元的值按一個(gè)脈沖所代表的電能數(shù)增加。由于CS546OA提供了SPI串行接口，減少了單片機(jī)的總線使用數(shù)，為微控制器的外圍電路的擴(kuò)展提供了更多的總線。根據(jù)單相電子式電能表使用的具體情況在系統(tǒng)時(shí)鐘輸出引腳(XOUT)和系統(tǒng)時(shí)鐘輸入引腳(XIN)=1的分頻系數(shù)為CS546OA提供系統(tǒng)時(shí)鐘。:復(fù)位引腳。DGND:數(shù)字地。VREFIN:參考電壓輸入引腳。當(dāng)電能輸出為負(fù)時(shí)此引腳輸出一脈沖。此引腳懸空時(shí)為低電平。:片選引腳。在這個(gè)引腳上輸入的時(shí)鐘信號(hào)確定SDI和SDO引腳上的數(shù)據(jù)輸入輸出速率。另外也可通過(guò) XIN引腳使用外部的CMOS時(shí)鐘為CS5460A提供系統(tǒng)時(shí)鐘。據(jù)此選擇CS5460A作為電能計(jì)量芯片更能實(shí)現(xiàn)各種電參數(shù)的測(cè)量。X2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。EA/VP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。當(dāng)P3口寫(xiě)入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。其組成為：?4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器?數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年?全靜態(tài)工作：0Hz24MHz?三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定?1288位內(nèi)部RAM?32可編程I/O線?兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器?5個(gè)中斷源?可編程串行通道?低功耗的閑置和掉電模式?片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 AT89C51各主要引腳功能：VCC：供電電壓。根據(jù)此方案設(shè)計(jì)的復(fù)費(fèi)率電能表系統(tǒng)的硬件原理在以下幾節(jié)詳細(xì)說(shuō)明。電能表部分應(yīng)包括電流傳感器、電壓傳感器、電能計(jì)量芯片、顯示器件、按鍵開(kāi)關(guān)時(shí)鐘/日歷芯片、看門(mén)狗電路、擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器以及用于通斷電控制用的小功率交流開(kāi)關(guān)。用經(jīng)濟(jì)手段鼓勵(lì)用戶在低谷時(shí)段用電。3 智能電能表的硬件設(shè)計(jì) 電能表概述電能表是一種計(jì)量某一段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的電能的累積值的表計(jì)。因此，除了采取硬件抗干擾方法外，還要采取軟件抗干擾措施。智能電能表在不同的應(yīng)用場(chǎng)合所受到干擾也各不相同，當(dāng)儀器在運(yùn)行時(shí)所受到的干擾超過(guò)一定限度時(shí)就會(huì)嚴(yán)重影響智能電能表的可靠性，甚至嚴(yán)重影響工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，因此在設(shè)計(jì)智能電能表時(shí)要注意智能電能表的抗干擾設(shè)計(jì)。在所有的工作完成之后還要進(jìn)行文件編制。一般先是清楚的列出智能電能表系統(tǒng)各系統(tǒng)部件與軟件設(shè)計(jì)的有關(guān)特點(diǎn)，并進(jìn)行定義和說(shuō)明，以作為軟件設(shè)計(jì)的根據(jù)。一般長(zhǎng)度為幾米，IEEE1394和USB都是串行協(xié)議，然而USB和IEEE1394比其競(jìng)爭(zhēng)技術(shù)由更大的技術(shù)互補(bǔ)性，USB屬于低帶寬到中帶寬，而IEEE1394屬于中到高帶寬。除了這些新的多媒體設(shè)備外，USB也用于傳統(tǒng)的I/O設(shè)備。3. USB總線通用串行總線(USB)是一種外設(shè)總線標(biāo)準(zhǔn)。PCI對(duì)于連接到它上面的器件是具有即插即用的高速總線。MC1489，75189(從RS232C到TTL的電平轉(zhuǎn)換)。1. RS232C標(biāo)準(zhǔn)通信接口RS232C總線標(biāo)準(zhǔn)接口是目前最常用的串行通信總線接口，其邏輯電平是對(duì)地對(duì)稱的，與TTL、MOS邏輯電平完全不同。選擇D/A芯片時(shí)，主要考慮芯片的性能、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用特性。在選用A/D時(shí)還應(yīng)考慮智能電能表所處的環(huán)境選擇A/D轉(zhuǎn)換器的環(huán)境參數(shù)。 A/D轉(zhuǎn)換器微處理器能處理的信號(hào)應(yīng)是數(shù)字信號(hào)，因此，在智能電能表的輸入通道中加入能把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的芯片即A/D轉(zhuǎn)換器。這主要是電信號(hào)較容易地進(jìn)行放大、反饋、濾波、積分、微分、存儲(chǔ)及遠(yuǎn)距離傳送等操作。根據(jù)智能電能表控制功能和測(cè)量功能的不同選用合適的單片機(jī)作為智能電能表的核心，從而提高智能電能表的整體性能。所采集的數(shù)據(jù)或從鍵盤(pán)上輸入的數(shù)據(jù)以及經(jīng)過(guò)一定的算法運(yùn)算后的數(shù)據(jù)均暫存于片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM中。作為一個(gè)完整的智能電能表還應(yīng)包括輸入通道和輸出通道。而電子式智能電表主要是由電子元器件構(gòu)成，其工作原理是先通過(guò)對(duì)用戶供電電壓和電流的實(shí)時(shí)采樣，再采用專用的電能表集成電路，對(duì)采樣電壓和電流信號(hào)進(jìn)行處理，并轉(zhuǎn)換成與電能成正比的脈沖輸出，最后通過(guò)單片機(jī)進(jìn)行處理、控制，把脈沖顯示為用電量并輸出。 智能電表的工作原理用戶持IC卡到供電部門(mén)交款購(gòu)電，供電部門(mén)用售電管理機(jī)將購(gòu)電量寫(xiě)入IC卡中，用戶持IC卡在感應(yīng)區(qū)刷非接觸式IC卡(簡(jiǎn)稱刷卡，下同)，即可合閘供電，供電后將卡拿走。采用互感器采樣，在起動(dòng)電流、線性范圍、功耗和精度等指標(biāo)皆不如直接采樣，尤其是小電流時(shí)更為突出。全電子式電度表　　當(dāng)前電子式電能表對(duì)用戶用電采樣方式主要有兩種形式。這類電度表由于其計(jì)量原理沒(méi)有改動(dòng)，其計(jì)量精度和特性與機(jī)械表完全一樣，而成本相對(duì)較高，其優(yōu)勢(shì)在于能充分利用現(xiàn)已安裝使用中的大量的機(jī)械電度表，且其計(jì)量原理為大眾所熟悉而容易接受。 智能電表的結(jié)構(gòu)分類目前，國(guó)內(nèi)智能電度表從結(jié)構(gòu)上大致可分為機(jī)電一體式和全電子式兩大類。使之符合社會(huì)的發(fā)展需要，所以我選擇了基于單片機(jī)的智能電能表的設(shè)計(jì)。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各地對(duì)于電能需求量也隨之急劇增加，電力已經(jīng)成為國(guó)家最重要的能源。電力公司利用智能電表向用戶發(fā)送電力相關(guān)信息，從而根據(jù)需求響應(yīng)減少電力消費(fèi)量。智能電表最初的安裝目的是提升遠(yuǎn)程抄表、遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)等業(yè)務(wù)的效率。本文主要完成以下工作：提出了智能電表總體設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)采集電路，運(yùn)用Protel DXP軟件繪制了原理圖及生成了PCB板，焊制了數(shù)據(jù)采集電路板，運(yùn)用Keil uVision2編寫(xiě)了程序。傳統(tǒng)電表只能顯示總體用電量，而且需要人工抄表，浪費(fèi)了大量的人力物力?；趩纹瑱C(jī)的智能電表設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的智能電表的設(shè)計(jì)摘 要隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們生活水平不斷地提高，傳統(tǒng)的電網(wǎng)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代社會(huì)的需求。所以智能電表技術(shù)的研究具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。本文針對(duì)電表現(xiàn)狀