【正文】 ........................ 2 第二章 脈沖輸出的電能計(jì)量集成電路 .................................................................... 3 論述 ..................................................................................................................... 3 工作原理 .............................................................................................................. 4 ADE7755 單相表計(jì)量芯片 4 第三章 多功能電表的核心 74HC164 與 LED 數(shù)碼顯示 .......................................... 8 . 八位串入、并出移位寄存器 74HC164 ........................................................... 8 LED 數(shù)碼管 ...................................................................................................... 9 第四章 AT24C16 和單片機(jī)連接的中轉(zhuǎn)站 I2C 總線 ................................................. 10 I2C 總線介紹 .................................................................................................. 10 I2C 總線的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與接口 .......................................................................... 10 I2C 總線的信號(hào)與數(shù)據(jù)傳輸 .......................................................................... 11 第五章 串行 E2PROM 芯片 AT24CXX........................................................................... 13 AT24CXX 系列的基本功能 .......................................................................... 13 AT24CXX 的工作原理 .................................................................................. 14 第六章 電能表與抄表集中 器的紐帶 RS485 總線 ................................................ 17 RS485 簡(jiǎn)介 ..................................................................................................... 17 RS485 電平與 TTL 電平轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)電路 ......................................................... 19 第七章 抄表集中器的核心 GPRS 通訊技術(shù)介紹 .................................................... 20 GPRS 工作原理 ................................................................................................. 20 GPRS 模塊主要性能簡(jiǎn)介 ................................................................................. 21 謝辭 .............................................................................................................................. 23 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................... 24 無(wú)錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的多功能電表設(shè)計(jì) 1 前言 電能表，是用來(lái)測(cè)量電能的儀表，又稱電度表，火表，千瓦小時(shí)表，指測(cè)量各種電學(xué)量的儀表。 無(wú)錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的多功能電表設(shè)計(jì) 2 第一章 本課題的研究背景 課題的 背景及應(yīng)用范圍 作為測(cè)量電能的專(zhuān)用儀表電能表 ,自誕生至今已有 100 多年的歷史。 多功能電能表能夠更精確、更快速的完成對(duì)電能的計(jì)量任務(wù) ，而且電表可以通過(guò)加密防止用戶竊電，安全性更高。 AD7755 的引腳 F1 和 F2 以較低頻率形式輸出有功功率平均值 ，能直接驅(qū)動(dòng)機(jī)電式計(jì)度器或與微控制器接口。電流通道中的 PGA 進(jìn)一步簡(jiǎn)化了傳感器接口。 電流通道提供高增益模式 ,可直接連接低阻值分流電阻器而不損失動(dòng) 態(tài)范圍。 ADE7755內(nèi)部包含一個(gè)對(duì) AVDD 電源引腳的監(jiān)控電路。 CF 用于帶微處理器的計(jì)量場(chǎng)合 ,也應(yīng)平均后再計(jì)算功率。 時(shí)鐘 (CLK) 每次由低變高時(shí) ，數(shù)據(jù)右移一位，輸入到 Q0， Q0 是兩個(gè)數(shù)據(jù)輸入端 ， A 和 B，的 邏輯與，它將上升時(shí)鐘沿之前保持一個(gè)建立時(shí)間的長(zhǎng)度。 中央 處 理器（ CPU）。不同的 單 片機(jī)可能提供不同 標(biāo)準(zhǔn)的串行通信接口，如 UART、 SPI、 2IC、 Micro Wire 等。 無(wú)錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的多功能電表設(shè)計(jì) 10 第四章 AT24C16和單片機(jī)連接的中轉(zhuǎn)站 I2C總線 I2C 總線介紹 I2C 總線支持任何 IC 生產(chǎn)過(guò)程 (NMOS CMOS、雙極性）。在 i2c 總線技術(shù)規(guī)范中 ，有嚴(yán)格的時(shí)序表示起始信號(hào)和結(jié)束信號(hào)，或起始信號(hào)和停止信號(hào)。如圖所示： 圖 42： 停止信號(hào) 連接到 I2C 總線上的器件 ，若具有 I2C 總線的硬件接口 ，則很容易檢測(cè)到起始和終止信號(hào)。 ● SDA，串行數(shù)據(jù)輸入 |輸出端。 AT24CXX 的器件地址的數(shù)據(jù)格式如表 所示 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 分別對(duì)應(yīng) 1 0 1 0 A2 A1 A0 R/W— 表 AT24CXX 的器件地址的數(shù)據(jù)格式，對(duì)于AT24C01/02/04/08/16/32/64 系列芯片 ，存儲(chǔ)器單元數(shù)量分別為128/256/512/1K/2K/4K/8K 個(gè) 字節(jié) ， 其地址 范圍的上 限分別為 7FH,FFH,1FFH,3FFH,7FFH,FFFH,1FFFH,存儲(chǔ)單元的地址尋址范圍為 A0~A AA A A A1 A12。對(duì)于容量更大的 AT24C32/64，顯然再借用 A A A0 是不夠的無(wú)錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的多功能電表設(shè)計(jì) 15 因此緊跟在器件地址后的存儲(chǔ)器單元地址采用 2個(gè)字節(jié) ，高位地址在前低位地址CPU 發(fā)出的 0 值必須與該器件上的 0邏輯相匹配。 AT24的讀寫(xiě)操作包括當(dāng)前地址讀、指定地址讀和系列讀三種情況。當(dāng)讀出的數(shù)據(jù)單元到達(dá)最大一個(gè)單元時(shí) ,下一個(gè)被讀出的單元地址將為最小的地址單元 ,如讀到 AT24C04的最大地址單元為 1FFH個(gè)讀數(shù)單元為 000H。 RS485接口采用差分方式 傳輸信號(hào) ,并不需要相對(duì)某個(gè)參考點(diǎn)來(lái)檢測(cè)信號(hào)系統(tǒng) ,只需檢測(cè)兩線之間的電位差即可。 RE接收器輸出使能端。 GND接地。 無(wú)錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的多功能電表設(shè)計(jì) 19 RE RE為低時(shí)， RO有效，為高時(shí)， RO呈高阻狀態(tài)。 B,反相接收器輸入和反相驅(qū)動(dòng)器輸出。因此 GPRS業(yè)務(wù)在無(wú)線上網(wǎng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、交通監(jiān)控、移動(dòng)辦公等行業(yè)中具有無(wú)可比擬的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。 無(wú)錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的多功能電表設(shè)計(jì) 21 圖 71： GPRS 網(wǎng)絡(luò) SGSN還可以集成計(jì)費(fèi)網(wǎng)關(guān)、邊緣網(wǎng)關(guān) (負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn) GPRS網(wǎng)絡(luò)之間的互連 )和防火墻的功能。 SGSN和 GGSN兩節(jié)點(diǎn)可分可合 ,即它們的功能既可以由一個(gè)物理節(jié)點(diǎn)全部實(shí)現(xiàn) ,也可以由不同的物理節(jié)點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 GPRS模塊主要性能和用途簡(jiǎn)介 無(wú)錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的多功能電表設(shè)計(jì) 22 GPRS 模塊區(qū)別于傳統(tǒng)的純短信模塊，兩者都是 GSM 模塊，但是短信模塊只能收發(fā)短信和語(yǔ)音通訊，而 GPRS 模塊還具有 GPRS 數(shù)據(jù)傳輸功能。在大專(zhuān)的校園里，我不僅學(xué)到了豐富的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，也學(xué)到了終身受用的學(xué)習(xí)知識(shí)和積極的生活態(tài)度，通過(guò)對(duì)課程的學(xué)習(xí)和與相關(guān)專(zhuān)業(yè)老師的溝通，使我深感機(jī)會(huì)難得，獲