【正文】 emands: the use electricity price, automatic meter reading and charges. In order to meet these requirements, digital power meter came into being. This article from the hardware and software were two aspects of digital power meter system design a more prehensive exposition. Hardware, energy metering to ASIC SM9903 and AT89C52 microprocessor as the core, on the power measurement, control of the show circuit, information transmission of electricity, electricity and other five major data memory expansion module circuit design. Software, is the main subroutine flow chart of the design process and some of the source code list, including the powerdown routines can be detected, show routines, munications routines and keys scan routines. This design for digital electric meter39。河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 I 摘 要 隨著現(xiàn)代 工業(yè) 的迅速發(fā)展以及人民生活水平的不斷提高，對(duì) 電能 的需求越來越大，這對(duì)電量 的計(jì)量與管理提出了 新 的要求 :實(shí)施分時(shí)電價(jià)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抄表和收費(fèi)等。s software design, therefore the selective analysis software design, has made the simple introduction to the hardware aspect, elaborated in the conclusion must further solve question as well as next step work content. Key words: Numeral Power meter SM9903 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 i 目 錄 1 前 言 ..................................................... 1 研究意義 ............................................. 1 研究現(xiàn)狀 ............................................. 2 2 數(shù)字電度表概述 ............................................. 3 數(shù)字電度表工作原理 ................................... 3 工作原理 ........................................ 3 數(shù)字電度表工作過程 .............................. 4 電量信息傳輸方式 ..................................... 4 數(shù)字電度表系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ................................... 6 電能計(jì)量模塊方案設(shè)計(jì) ................................. 7 電能計(jì)量模塊方案選擇與確定 ...................... 7 有功電能計(jì)量的基本原理 .......................... 8 3 數(shù)字電度表的硬件設(shè)計(jì) ...................................... 11 數(shù)字電度表硬件設(shè)計(jì) .................................. 11 硬件設(shè)計(jì)概述 ................................... 11 SM9903 簡介 .................................... 11 SM9903 構(gòu)成的電能計(jì)量電路設(shè)計(jì) .................. 13 模塊電路設(shè)計(jì) ........................................ 14 控制部分電路設(shè)計(jì) ............................... 14 顯示電路設(shè)計(jì) ................................... 15 電能存儲(chǔ)器設(shè)計(jì) ................................. 17 掉電檢測電路設(shè)計(jì) ............................... 17 信息傳輸電路的設(shè)計(jì) ............................. 18 4 數(shù)字電度表的軟件設(shè)計(jì) ...................................... 20 軟件系統(tǒng)概述 ........................................ 20 系統(tǒng)軟件主程序設(shè)計(jì) .................................. 20 電能計(jì)量子程序設(shè)計(jì) .................................. 22 定時(shí)器 0初始化 ................................. 22 定時(shí)器 0中斷服務(wù)子程序設(shè)計(jì) ..................... 24 功能檢測子程序設(shè)計(jì) .................................. 28 電能檢測子程序設(shè)計(jì) ............................. 28 顯示子程序設(shè)計(jì) ................................. 29 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 ii 按鍵掃描子程序設(shè)計(jì) ............................. 31 通信子程序設(shè)計(jì) ................................. 32 5 結(jié)論與展望 ................................................ 35 致謝 ........................................................ 36 參考文獻(xiàn) .................................................... 37 附錄： ...................................................... 38 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 1 1 前 言 電力作為動(dòng)力資源在國民經(jīng)濟(jì)中占有舉足輕重的地位，長期以來，由于供電能力不 足 ，高電力市場供需矛盾突出，而且城鄉(xiāng)部分企業(yè)，家庭偷電日趨嚴(yán)重。數(shù)字電度表可 實(shí) 現(xiàn)先付費(fèi)，再用電，安全性高。而由英國自動(dòng)化儀表公司本部策劃，組織杭州沃制電力有限公司研制的 IC系列電表，可按用戶需要裝上通訊接口，利用 RS485 接口，零電壓脈沖繼電器輸出或 4～ 20mA線性輸出進(jìn)行運(yùn)程監(jiān)制。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 3 2 數(shù)字電度表概述 數(shù)字電度表工作原理 工作原理 數(shù)字式電度表是一種用于測量交流電度量的電子儀表。 當(dāng)表內(nèi)剩余電能 “0”時(shí) ，內(nèi)繼電器切斷用戶供電，用戶需到電力中心再次購電，方可得到供電。掉電時(shí)，自動(dòng)把剩余電能從 RAM 轉(zhuǎn)存儲(chǔ)在 EEPROM 中。使用者在芯片的選型和電路的設(shè)計(jì)上應(yīng)考慮 相關(guān) 因素，由于某些芯片的固有特性，通信中有些故障甚至還需要在軟件上作相應(yīng) 的 調(diào)整 。微機(jī)作為監(jiān)控管理中心與用戶電子電度表之 間 數(shù)據(jù)信息的傳輸通道直接采用 220V交流供電線路。這樣監(jiān)控管理中心便可對(duì)界定范圍內(nèi)之用戶的用電情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控管理 (監(jiān)視用電情況、對(duì)用戶進(jìn)行限電、斷電、供電等功能 )。其中， 功率累加式 比其他方案更具優(yōu)勢，由于本設(shè)計(jì)為單相預(yù)付費(fèi)電度表的軟件設(shè)計(jì)，所以對(duì)其他三種方案不一一詳述，僅將 功率累加 方案介紹如下。采用液晶顯示器，可大大減少功耗，并且可顯示漢字，使界面清晰、明了。 瞬時(shí)功率 p經(jīng)積分器后，得有功功率 P，即 P= ????01U[cos? +cos(2? t? )]dt =UIcos? =UI? (24) 一段時(shí)間 T內(nèi)的電能 W為 W=??0Pdt=??0UIcos? dt =TUIcos? =TUI? (25) 以上分析表明，有功功率 P為恒定分量，將正比于 P的電壓經(jīng) V/F變換后，輸出的是頻率隨 P變化的脈沖， 只 需將脈沖累計(jì)計(jì)數(shù)，則計(jì)數(shù)值 N即為電能。 C R1 VDl、 VD C C VZl、 VZ2 為電1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t leN u m be r R e v i s i onS i z eBD a t e : 12 J un 2 00 8 S he e t o f F i l e : H : \趙 \趙萬里 \新建文件夾 2\ 大圖 .D D B D r a w n B y :I C 25215A5A11223344556677889910101111121213131414151516161717181819192020I C 1S M 99 03ABR 11100R 13100C147 0 0P FC247 0 0P FR 1233 0 KR143 0 KR341KR247 0 KR482 0 KR6 KR568 0 KR820KR9 KR 10 K R7 KV D 3L E DR 14470C4 3u F / 6 30 VC5 uFR 15271V D 1I N 4 00 4C647 0 0C747 0 0C910 0 0u FV Z 1 VC8 uFR 113KC 10 uFC 12 uFV D 2I N 4 00 4V Z 2 VC 1110 0 0u FR 1610 0 K32 7 68 H zCDVI1VI2GNDAVv NC VR1VR2POUTINDTCC2 COMC1 VDDOSCOUTOSCINDOM2DOM1GNDDVSSR 4010K+ 5VP or t接 C P U河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 14 容降壓式電源，為 SM9903 提供177。 圖 由 AT89C52 組成的主控電路 IC4 與時(shí)鐘電路 (包括晶體振蕩器、電容 C1 C15 和內(nèi)部電路 )，上電復(fù)位電路 (包括 R2 C1 S VD C3 R50)構(gòu)成單片機(jī)的最小河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 15 系統(tǒng)。電阻 R30 和按鍵 S1 構(gòu)成鍵盤，用以實(shí)現(xiàn)顯示內(nèi)容的切換。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 16 （ 1） 主要技術(shù)參數(shù) SMG12232B2 的主要技術(shù)參數(shù)如表 。在掉 電時(shí)存儲(chǔ)剩余電度數(shù)。因此，它能顯著提高防止雷電損壞器件的可靠性。 因?yàn)槌绦蛘{(diào)試是在操作規(guī)范、環(huán)境理想的條件下進(jìn)行的，而產(chǎn)品實(shí)際運(yùn)行中的情況要復(fù)雜得多。流程如圖 所示。執(zhí)行鍵掃描程序 MOV A,SEER CJNE A,SEE,MAIN3 MOV A,1 CJNE A,SEE,MAIN2 SJMP MAIN4 MAIN2: MOV A,2 CJNE A,SEE,MAIN5