【正文】 影響，并使性能調(diào)節(jié)到最佳狀態(tài)。它的總線控制有三種類型：獨立讀寫選通、共享讀寫選通和帶信號交換的共享讀寫選通。 圖 MF RC500 與單片機(jī)的接口電路 采用這種連接方式向寄存器寫值時，首先置端口的狀態(tài)為輸出，送出需要改。 MF RC500 與單片機(jī)的接口 MF RC500 與單片機(jī)的接口電路圖如圖 所示。它支持的 幀包括 CRC 和奇偶校 驗。CRC)。在串行時鐘和數(shù)據(jù)端接了上拉電阻 R77 和 R78。 表 CF的輸出頻率 SCF S1 S0 F 的最高 輸出頻率（ Hz） CF 的最高輸出頻率（ Hz） 1 0 0 128F= 0 0 0 64F= 1 0 1 64F= 0 0 1 32F= 1 1 0 32F= 0 1 0 16F= 1 1 1 16F= 0 1 1 2048F=5570 由 ADE7755 構(gòu)成的計量模塊具有抗?jié)搫庸δ埽慈绻敵鲱l率低于某最低頻率時，在 CF、 F1 和 F2 引腳上沒有脈沖輸出。 而對于 ADE7755 的低頻輸出端 F F2，其輸出頻率很低，對瞬時有功功率已有足夠的平均作用，因此大大衰減了正弦成分，獲得幾乎無紋波的輸出。 2） 當(dāng)輸入的電壓信號與電流信號不為標(biāo)準(zhǔn)正弦波時 實際應(yīng)用中，所有電壓和電流波形均含有一定的諧波成分。 660mv，該通道同時具有過電壓保護(hù)電路。 ? 芯片采用 CMOS 工藝，單 +5v 供電，供耗極低。經(jīng)過精心挑選，最終選擇了美國 Analog Device 公司推出的 ADE7755。當(dāng)有電器用電時，負(fù)載上的瞬時電功率 ??tp 等于負(fù)載兩端的瞬時電壓 ??tu 與流過負(fù)載的瞬時電流 ??ti 的乘積，其表達(dá)式為 ??tp = ??tu 數(shù)據(jù)存儲器使用80C196KB 的 WR、 RD 的控制線， WR 信號接 6264 的 WE 端， RD 信號接 6264的 OE 端， 6264 的 CE 端由 P4 口經(jīng) 74LS138 的選通，實現(xiàn)片選。實現(xiàn)片選。其各引腳功能如下： I0.～ ：數(shù)據(jù)線（雙向） CE：片選線 OE：輸出使能 WE：寫入使能 2864 采用單一 +5V電源供電，它的最大量工作電流為 160mA，最的維持電流為 60mA，典型讀出時間最大為 250s。 80C196KB 是繼8096BH 之后， Intel 公司又推出了一系列高性能的 CHMOS 系列 16 位單片機(jī) ——80 C1的一種，其性能特點簡要介紹如下： （ 1） CPU算術(shù)邏 輯單元不再采用常規(guī)的累加器結(jié)構(gòu)，而改用了寄存器到寄存器的結(jié)構(gòu)； CPU的操作直接面向 256 字節(jié)的寄存器，消除了一般 CPU結(jié)構(gòu)中存在的累加器的“瓶頸”效應(yīng)，提高了其速度和數(shù)據(jù)吞吐能力。單片機(jī)的應(yīng)用打破了人們的傳統(tǒng)設(shè)計思想因此應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大，如： 智能化儀器儀表、機(jī)電一體化、各種工業(yè)控制系統(tǒng)、自適應(yīng)控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、串行自動呼叫應(yīng)答系統(tǒng)、列車無線通信系統(tǒng)、無線遙控系統(tǒng)、洗衣機(jī)、電冰箱、微波爐、高級智能玩具、電子門鈴和家用防盜報警器等，在配上單片機(jī)后，提高了自動化程度，增加了功能，使人類的生活更加方便舒適、豐富多彩。 每個 上位機(jī) 對應(yīng)一棟公寓樓，每個用戶板對應(yīng)一個 房間，其中用戶板包括一個專門的通訊 /控制模塊 （采集終端）以及每個 學(xué)生用戶 對應(yīng)的專門的電能采集模塊 （采集前端） 。 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 第 3章 系統(tǒng)總體設(shè)計 總體設(shè)計思想 系統(tǒng)設(shè)計的主要思路是房間內(nèi)每人一個用電支路，經(jīng)射頻卡識別身份后 用戶支路接通，用戶電網(wǎng)的大電壓和大電流信號分別經(jīng)過 PT（電壓互感器）、 CT（電流互感器）以及對應(yīng)的電壓變換電路、電流變換電路變成適合于電能計量芯片輸入的 小電壓和小電流，經(jīng)電能專用計量芯片變成電能脈沖信號。通常，射頻 CPU 卡沒有自己的供電電源（電池），只是在讀寫器 響應(yīng)范圍之內(nèi)，卡才是有源的，卡所需要的能量以及時鐘脈沖、數(shù)據(jù)，都是通過耦合單元的電磁耦合作用傳輸給卡的。若在限定的次數(shù)密碼仍不對 ，則卡片死鎖作廢。 非加密存儲器卡信息存儲方便、使用簡單、價格便宜，很多場合可替代磁卡。系統(tǒng)框圖如圖 所示。無須專門的 A/D 轉(zhuǎn)換器，大大減少了硬件成本。當(dāng)紅外線照射在“黑條”處，紅外線被吸收，無反射，即接收管接收不到紅外線；當(dāng)紅外線照在其他部分時，被反射，接收管能接收到紅 外線。 設(shè)計的基本技術(shù)要求具有巡回顯示各用戶剩余電費、用戶通過 IC 卡預(yù)存電費及身份識別后方可用電、實現(xiàn)自動的欠費預(yù)報警和欠費斷電、通過 RS485 總線通信與上位機(jī)進(jìn)行通信，從而實現(xiàn)校園用電系統(tǒng)的集中管理。 課題的背景及意義 自 90 年代以來隨著大學(xué)校園學(xué)生公寓的普及，學(xué)生日常用電已逐步實行商業(yè)化管理，因此如何科學(xué)合理地管理學(xué)生公寓的用電情況是一個重要的研究課題。 自動抄表收費方式：為用戶安裝具有 通訊能力的計量儀表，通過通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)自動完成用戶計量儀表的數(shù)據(jù)抄收，再通過金融網(wǎng)點以自動或人工方式完成繳費。 電能表電子化的實現(xiàn)和應(yīng)用，使得電能表的功能從單一的電能量的計量向多功能化的方向發(fā)展。第一部分：電壓、電流輸入回路，是將被測功率的電壓和電流分別通過分壓器和互感器 變換為合適于電子式電能表乘法器所需要的小電壓送至乘法器。但隨著人們對計量要求的提高，感應(yīng)式 電能表在使用過程中暴露出越來越多的缺點，比如功能單一、準(zhǔn)確度低、頻率范圍窄等。對用電管理部門來說，最關(guān)心的不外乎三個問題：電量的計量、電量信息的采集、電費的收繳。 本文的創(chuàng)新點在于先刷卡識別身份再用電的 管理 模式?，F(xiàn)場級 以 專用電能計量芯片 AD7755 和帶有 A/D 轉(zhuǎn)換功能的微處理器80C196KB 以及身份識別電路（ IC 卡預(yù)付電費電路） 為核心 ，實現(xiàn)個人用電計 量 、類阻性發(fā)熱負(fù)載 識別 、公寓用電情況的監(jiān)視 等 ， 并 通過 RS485 與上層管理級 通信 ，完成對公寓用電情況的統(tǒng)計和 管理 。 The system also has a card to restore function, When the user less than the balance remaining tariffs, first alarm, and when users balance of a serious shortage of electricity, power outages to the user. Credit cards can be conducted at this time to restore electricity, and only credit once. Adoption of this study successfully resolved the difficult tariff equalization, vicious load identification difficult. electricity consumption to realtime monitoring, and 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） III other problems that the student dormitories modernization and automation Energy Management Program. Key words： Electric Power Measurement； Identity Recognition； Malignant load identification； IC card 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） IV 目 錄 第 1 章 緒 論 ........................................................................................................... 1 電能計量、管理概述 ................................................................................ 1 電能計量裝置 ................................................................................. 1 集中式電能計量、管理 ................................................................. 2 課題的背景及意義 .................................................................................... 3 本課題的設(shè)計任務(wù)與要求 ........................................................................ 4 第 2 章 方案設(shè)計與論證 ......................................................................................... 5 電能計量系統(tǒng)方案設(shè)計 ............................................................................ 5 身份識別（預(yù)付費）系統(tǒng)方案設(shè)計 ........................................................ 7 第 3 章 系統(tǒng)總體設(shè)計 ............................................................................................. 9 總體設(shè)計思想 ............................................................................................ 9 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)及原理方框圖 ................................................................ 9 第 4 章 系統(tǒng)硬件電路及工作原理 ....................................................................... 11 單片機(jī)及外圍電路設(shè)計 .......................................................................... 11 CPU的選擇 ................................................................................... 11 系統(tǒng)存儲器的擴(kuò)展 ....................................................................... 12 電能計量電路的設(shè)計 .............................................................................. 14 電能計量的基本原理 ................................................................... 14 電能計量芯片 ADE7755 ............................................................. 15 電能計量的硬件電路 ................................................................... 19 電能存儲器 ................................................................................... 20 身份識別電路的設(shè)計 .............................................................................. 20 MF RC500 的特性 ........................................................................ 21 MF RC500 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) ................................................................. 21 MF RC500 與單片機(jī)的接口 ......................................................... 22 MF RC500 與天線接口設(shè)計 ......................................................... 23 智能開關(guān)的設(shè)計 ...................................................................................