【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。河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 I 摘 要 隨著現代 工業(yè) 的迅速發(fā)展以及人民生活水平的不斷提高，對 電能 的需求越來越大，這對電量 的計量與管理提出了 新 的要求 :實施分時電價，實現自動抄表和收費等。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 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 i 目 錄 1 前 言 ..................................................... 1 研究意義 ............................................. 1 研究現狀 ............................................. 2 2 數字電度表概述 ............................................. 3 數字電度表工作原理 ................................... 3 工作原理 ........................................ 3 數字電度表工作過程 .............................. 4 電量信息傳輸方式 ..................................... 4 數字電度表系統(tǒng)結構 ................................... 6 電能計量模塊方案設計 ................................. 7 電能計量模塊方案選擇與確定 ...................... 7 有功電能計量的基本原理 .......................... 8 3 數字電度表的硬件設計 ...................................... 11 數字電度表硬件設計 .................................. 11 硬件設計概述 ................................... 11 SM9903 簡介 .................................... 11 SM9903 構成的電能計量電路設計 .................. 13 模塊電路設計 ........................................ 14 控制部分電路設計 ............................... 14 顯示電路設計 ................................... 15 電能存儲器設計 ................................. 17 掉電檢測電路設計 ............................... 17 信息傳輸電路的設計 ............................. 18 4 數字電度表的軟件設計 ...................................... 20 軟件系統(tǒng)概述 ........................................ 20 系統(tǒng)軟件主程序設計 .................................. 20 電能計量子程序設計 .................................. 22 定時器 0初始化 ................................. 22 定時器 0中斷服務子程序設計 ..................... 24 功能檢測子程序設計 .................................. 28 電能檢測子程序設計 ............................. 28 顯示子程序設計 ................................. 29 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 ii 按鍵掃描子程序設計 ............................. 31 通信子程序設計 ................................. 32 5 結論與展望 ................................................ 35 致謝 ........................................................ 36 參考文獻 .................................................... 37 附錄： ...................................................... 38 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 1 1 前 言 電力作為動力資源在國民經濟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)，家庭偷電日趨嚴重。數字電度表可 實 現先付費，再用電，安全性高。而由英國自動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線性輸出進行運程監(jiān)制。 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 3 2 數字電度表概述 數字電度表工作原理 工作原理 數字式電度表是一種用于測量交流電度量的電子儀表。 當表內剩余電能 “0”時 ，內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，自動把剩余電能從 RAM 轉存儲在 EEPROM 中。使用者在芯片的選型和電路的設計上應考慮 相關 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 的 調整 。微機作為監(jiān)控管理中心與用戶電子電度表之 間 數據信息的傳輸通道直接采用 220V交流供電線路。這樣監(jiān)控管理中心便可對界定范圍內之用戶的用電情況進行實時監(jiān)控管理 (監(jiān)視用電情況、對用戶進行限電、斷電、供電等功能 )。其中， 功率累加式 比其他方案更具優(yōu)勢，由于本設計為單相預付費電度表的軟件設計，所以對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。 瞬時功率 p經積分器后，得有功功率 P，即 P= ????01U[cos? +cos(2? t? )]dt =UIcos? =UI? (24) 一段時間 T內的電能 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 V/F變換后，輸出的是頻率隨 P變化的脈沖， 只 需將脈沖累計計數，則計數值 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河南理工大學萬方科技學院本科畢業(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 與時鐘電路 (包括晶體振蕩器、電容 C1 C15 和內部電路 )，上電復位電路 (包括 R2 C1 S VD C3 R50)構成單片機的最小河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 15 系統(tǒng)。電阻 R30 和按鍵 S1 構成鍵盤，用以實現顯示內容的切換。 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 16 （ 1） 主要技術參數 SMG12232B2 的主要技術參數如表 。在掉 電時存儲剩余電度數。因此，它能顯著提高防止雷電損壞器件的可靠性。 因為程序調試是在操作規(guī)范、環(huán)境理想的條件下進行的，而產品實際運行中的情況要復雜得多。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