【正文】 enerated the PCB, welded the data acquisition circuit, using the Keil uVision2. Write the program. After debugging, the circuit board can accurately show the input of the effective value of voltage, current, power factor Angle and power in real time.Keywords: data acquisition circuit, PCB board, the program design目錄 摘 要 IAbstract II目錄 III前言 11 智能電表的概述 2 智能電表的定義 2 智能電表的結構分類 2 智能電表的工作原理 32 智能電能表的設計方法 5 智能電能表的硬件組成 5 微處理器或微控制器 6 傳感器 6 信號調(diào)理 6 A/D轉(zhuǎn)換器 6 D/A轉(zhuǎn)換器 7 智能電能表的通信接口 7 智能電能表的軟件設計方法 8 智能電能表的抗干擾方法 103 智能電能表的硬件設計 11 電能表概述 11 電能表的總體方案設計 11 電能表的控制芯片AT89C51 13 單片微控制器、微處理器 13 AT89C51各主要引腳功能： 14 電能計量芯片 15 CS5460A的性能 16 CS5460A管腳說明 16 CS5460A外圍電路及供電電路設計 18 微控制器AT89C51與CS5460A的接口 18 電源模塊 19 電壓電流采樣模塊 20 顯示模塊 20 八段數(shù)碼管顯示器 21 數(shù)碼管與AT89C51的接口 22 按鍵組功能及與AT89C51總線口的連接 22 SPI接口型EEPROM與AT89C51的接口 23 X5045管腳分布 23 X5045功能描述 24 X5045硬件連接 25 時鐘模塊 26 。作為智能電網(wǎng)中最為基礎的設備之一，智能電表本身的節(jié)能技術也在不斷受到關注。智能電表通過用戶交費對智能IC卡充值并輸入電表中，電表才能供電，表中電量用完后自動拉閘斷電，從而有效地解決上門抄表和收電費難的問題。這個比例就是所謂的電表常數(shù)(imp/kWh)，由于電路中所用的決定脈沖速度的定時元件大都是參數(shù)離散性較大的阻容元件，為了保證電度表的計量精度和產(chǎn)品的一致性，就必須在生產(chǎn)過程中加強對元件的篩選和對半成品的調(diào)校，也就是說要增加相應的人力物力的投入并要延長生產(chǎn)周期，從而使電度表的生產(chǎn)費用和成本有所增加。又如：采用專用的錳銅片進行直接電流采樣的全電子電能表誤差可調(diào)整到+%，而采用電流互感器采樣，由于激磁電存在，若不采取補償措施，互感器本身誤 差就可能超過5%。目前智能電表大多都采用一戶一個A/D轉(zhuǎn)換器的設計原則，但也有些廠家生產(chǎn)的多用戶集中式智能電表采用多戶共用一個A/D轉(zhuǎn)換器，這樣對電能的計量只能采用分時排隊來進行，勢必造成計量準確度的下降，這點在設計選型時應該注意。智能電能表硬件設計各功能環(huán)節(jié)如下: 微處理器或微控制器微處理器和微控制器在智能電能表中都是智能電能表的心臟，它們的結構、特性對智能電能表的性能影響很大。信號調(diào)理的目的是對傳感器輸出的電信號進行必要的處理以滿足信號處理后繼環(huán)節(jié)的需要，使其輸出信號適應A/D轉(zhuǎn)換等環(huán)節(jié)的工作。 D/A轉(zhuǎn)換器微處理器輸出的數(shù)字控制信號通過D/A轉(zhuǎn)換，將離散時刻輸出的控制信號轉(zhuǎn)換成為離散模擬信號，為實現(xiàn)智能控制創(chuàng)造了必要條件。因此，RS232C驅(qū)動器與TTL電路連接必須經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換。但由于總線負載問題，同一個PCI總線上只能掛4到8個器件。纜線型1394總線可支持63個器件。再將程序流程圖的一列操作用機器碼或匯編語言或高級語言譯成處理器能處理的機器代碼。硬件抗干擾技術主要包括濾波技術(無源濾波和有源濾波)、去耦技術、屏蔽技術、隔離技術、接地技術等。這里主要介紹根據(jù)智能小區(qū)家庭型用戶電能計量系統(tǒng)的要求設計的一種智能型多功能復費率電能表。其中，電能表部分需要電流互感器、電壓互感器把照明電路中的22OV電壓和大電流(10A)變換成電能計量芯片所要求的輸入電壓和輸入電流范圍之內(nèi)。P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下所示：P3口管腳 備選功能P30 RXD（串行輸入口）P31 TXD（串行輸出口）P32 /INT0（外部中斷0）P33 /INT1（外部中斷1）P34 T0（記時器0外部輸入）P35 T1（記時器1外部輸入）P36 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）P37 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。各管腳功能說明如下: CS5460A的引腳圖XOUT、XIN:系統(tǒng)時鐘輸出引腳和系統(tǒng)時鐘輸入引腳。僅在 有效時才識別時鐘信號。:電能輸出引腳。IIN+、IIN:電流通道的差分模擬輸入引腳。 CS5460A外圍電路及供電電路設計 CS5460A外圍電路、供電電路及與AT89C51的接口電路，參考電壓輸入端(VREFIN)和參考電壓輸出端(VREFOUT)，模擬電源負引腳(VA)也直接接地。、P1P12引腳分別與CS546OA的SDI、SDO、SCLK引腳交換數(shù)據(jù)。CS5460A的電源電壓提供方式可以采用外接直流穩(wěn)壓電源供電，或通過變壓器Tl變壓成12V直流電壓后再用分壓的方式供電也可使用鋰電池供電三種方式，從可靠性和實用性來說選擇通過變壓器降壓的方式為CS5460A供電，變壓器Tl變比選擇220V/12V，因此在變壓器的次級可得到12v的交流電壓。在照明電力干線中，相電壓有效值為22Ov，線電流可以選擇10A的有效值，在這種條件下，假定電力線上的最大額定電壓為30OV，最大額定電流為30A。二是為IIN+輸入引腳提供限流保護。如下圖所示。 數(shù)碼管與AT89C51的接口 SMS0601與AT89C51的接口電路利用AT89C51的P2P24分別與SMS06O1的串行數(shù)據(jù)輸入引腳(DI)、串行移位脈沖輸入引腳(CLK)連接。其方法是:給P0P0P0P07列線均置成低電平，然后將行線電平狀態(tài)讀入累加器中。當其為低電平時，寫操作被禁止。 X5045功能描述X5045把上電復位控制、看門狗定時器、電源監(jiān)控和塊鎖存保護的串行的EEPROM四種功能集成在單個封裝內(nèi)，從而提高了自身可靠性，降低了系統(tǒng)成本，并減少了對電路板空間的要求。 X5045硬件連接 X5045的硬件連接電路圖X5045的復位引腳RESET與AT89C51的復位引腳相連為AT89C51提供復位信號，從而起AT89C51單片機的看門狗電路的作用。GND:接地引腳。當大于+，給DS13O2供電；當大于+，給DS13O2供電。將結果存放到擴展的數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)，然后退出中斷服務程序進入過程1。寫到寄存器的命令必須緊跟2或3字節(jié)的數(shù)據(jù)。在讀寄存器的數(shù)據(jù)時AT89C51可以發(fā)送一個新的命令。最高有效位MSB(位7)必須為邏輯1，如果它是0，禁止寫DS1302。在片選信號（）為低電平并且寫保護信號（）為高電平時，數(shù)據(jù)在串行時鐘信號SCK的上升沿由時鐘同步輸入。在主程序中每循環(huán)一次主程序就判斷一次“是否有按鍵按下”的事件。 掃描程序流程圖 八段數(shù)碼管在電能表中顯示功能實現(xiàn)在程序設計中顯示器緩沖區(qū)被定義在從單片機片內(nèi)的數(shù)據(jù)存儲器空間的50H—56H單元。主程序需要調(diào)用的子程序包括打印機查詢、送數(shù)子程序PRSUB1，打印字符串子程序PRSUB2。致謝參考文獻[1] 邊春遠, 王志強. 單片機應用開發(fā)實用子程序[M]. 人民郵電出版社, 2004.[2] 孫涵芳, 許愛欽. 單片機原理及應用[M]. 北京航空航天大學出版社, 2008.[3] 胡學海. 單片機原理及應用系統(tǒng)設計[M]. 電子工業(yè)出版社, 2010.[4] 朱勇清. 單片機原理及應用技術[M]. 華大學出版社, 2007.[5] 王義軍. 單片機原理及應用實驗指導書[M]. 中國電力出版社, 2006.[6] 丁元杰. 單片微機原理及應用[M]. 機械工業(yè)出版社, 2009.。但是由于研究時間和條件上的限制，本設計還有許多需要改進的地方。給出顯示碼的查表子程序；入口條件：待查找的內(nèi)容在A中，表格的首地址在DPTR中，兩者的值根據(jù)主程序確定FDS： PUSH DPHPUSH DPLMVOC A，A+DPTRPOP DPLPOP DPHRETTAB1： DB 0EEH，028H，0CDH，6DH，2BHDB 67H，0E3H，2CH，0EFH，06FH；第6個LED的代碼以及第4個LED在作為時間顯示是的代碼表TAB2： DB 0FEH，038H，0DDH，7DH，3BHDB 77H，0F3H，3CH，0FFH，07FH；第4個LED在用作電量顯示是的代碼表 打印機驅(qū)動程序打印機接口的時序圖表明了8位并行數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)選通信號的上升沿被打印機讀入機內(nèi)鎖存。在確認有鍵按下的條件下，通過掃描的方式求取鍵值。在用WREN指令置位寫使能鎖存器之后進行寫操作、再用WRDI指令復位鎖存器。 邏輯1指定RAM數(shù)據(jù)。根據(jù)串行口數(shù)據(jù)傳送的時序?qū)懗龅腃S5460A的命令字寫入子程序、讀寄存器子程序、寫寄存器子程序如下:SDI EQU P10SDO EQU P11SCLK EQU P12；命令字寫入程序WR_COM: 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 ；在此形成一個脈沖下降沿，數(shù)據(jù)寫入DJNZ R7，COMWORDSND ；判斷8個數(shù)據(jù)位是否傳送完WR_COM_END: RET；數(shù)據(jù)寫入子程序，將寫入數(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