【正文】 power meter ； distance measurement 2 目錄 摘要?????????????????????????????? 1 1 設(shè)計(jì)要求???????????????????????????? 1 基本要求 發(fā)揮部分 2 方案設(shè)計(jì)與論證????????????????????????? 1 整體方案的設(shè)計(jì)與論 控制部分 MCU 的選擇 取樣電路 顯示電路 遠(yuǎn)程通信單元 垵鍵電路 軟件部分方案 3 理論分析與 計(jì)算?????????????? ??????????? 4 三相有功功率，有功電能、無(wú)功功率、功率因數(shù)、無(wú)功電能的計(jì)算 電壓和電流有效值的測(cè)量 三相有功功率和有功電能的計(jì)算 功率因數(shù)的測(cè)量 相序檢測(cè) 4 測(cè)試方法與數(shù)據(jù)，測(cè)試結(jié)果及分析?????????? ??????? 6 測(cè)試儀器 校表方法 測(cè)試數(shù)據(jù) 測(cè)試結(jié)果分析 5 總結(jié)?????????? ???????????????????? 8 基本 功能 發(fā)揮部分 功能擴(kuò)展部分 比賽總結(jié) 6 附錄 ???????????????????????????? ?? 9 參考文獻(xiàn) ATT7028A 外部引腳與內(nèi)部框圖 主要元件清單 電路圖 3 5v 電源 按鍵功能對(duì)應(yīng)表與鍵盤簡(jiǎn)略電路圖 Atmega16 單片機(jī)外圍電路圖 ATT7028A 外圍電路圖 電流互感器與電壓互感器電路圖 程序框圖及部分程序 框圖 部分程序 1 1 設(shè)計(jì)要求 基本要求 （ 1）測(cè)量功能及技術(shù)參數(shù) A．三相額定交流相電壓： 100V/220V/380V，過(guò)載能力：持續(xù) 倍、瞬時(shí)電流 10倍 /5 秒； B．三相額定交流電流： 1A，過(guò)載能力：持續(xù) 倍、瞬時(shí)電壓 2倍 /1 秒； C．三相三線或者四線任意選擇； D．實(shí)現(xiàn)電壓和電流相序檢測(cè)功能 （ 2）準(zhǔn)確度 : 測(cè)量精度： 1 級(jí)。 ATT7028A 是一款國(guó)產(chǎn)的電能計(jì)量專用芯片。方案三中采樣信號(hào)送給 ATT7028A，ATT7028A 可直接對(duì)采樣信號(hào)處理，測(cè)出 有功功率、無(wú)功功率、頻率和功率因數(shù)等的測(cè)量 ，減輕了 MCU 的負(fù)荷。 方案論證：方案二中 ATMEGA16 單片機(jī)內(nèi)部含有 EEPROM,省去了外接存儲(chǔ)器； I/O端口多且驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)，芯片抗干擾能力強(qiáng)，省去了 LCD 的驅(qū)動(dòng)電路；還具有功耗低，速度快等優(yōu)點(diǎn)。具有原理非常簡(jiǎn)單，線路設(shè)計(jì)精煉，可靠性高，安裝 方便等優(yōu)點(diǎn)。 顯示電路 方案一：選擇四位八段 LED 數(shù)碼管顯示 方案二：選擇 1602 液晶顯示 方案比較：數(shù)碼管顯示不如液晶豐富，占用大量 I/O 口資源，達(dá)不到我們系統(tǒng)期望到達(dá)的顯示功能，所以我們選擇液晶顯示。 1到 16 號(hào)按鍵開關(guān)分別對(duì)應(yīng)顯示三相電壓、顯示三相電流、顯示三相有功功率、顯示三相無(wú)功功率、顯示總有功功率、顯示總無(wú)功功率、顯示功率因數(shù)、顯示電網(wǎng)頻率顯示、顯示有功電能、顯示無(wú)功電能、密碼鎖定、密碼設(shè)定、遠(yuǎn)程通信、軟件校準(zhǔn)等功能。具體款圖與引腳查看附錄 。 總有功功率為： Pt Pa Pb Pc? ? ? 單相有功電能計(jì)算公式： ? ?Ep P t dt?? ，可測(cè)出 Epa 、 Epb 、 Epc 。 7 圖 6 校表流程 圖 7 分相校表， A相校表流程 測(cè)試儀器 儀器 型號(hào) 備注 DDS 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 TFG2030 30MHZ 雙蹤示波器 GOS6051 50MHZ 數(shù)字萬(wàn)用表 VC9804A+ 3 位半數(shù)顯示 三相電能表 M31597 （ 10A、精 度： 級(jí)） 三相調(diào)壓器 三相調(diào)壓 電烙鐵 60W，做負(fù)載用 三相自耦調(diào)壓器 表 1 測(cè)試儀器 測(cè)試方法 使用三相調(diào)壓器 ,可以調(diào)節(jié)三相電壓到 100V/220V/380V,負(fù)載經(jīng)過(guò)電能表、三相調(diào)壓器接入三相電網(wǎng)。 二是標(biāo)準(zhǔn)電能表本身有誤差，精確度是由有誤差的電能表確定的。 負(fù)載 三把 60W 電烙鐵 名 稱 測(cè)試表 標(biāo)準(zhǔn)表 A 相電壓 (V) A 相電流 (A) A 相有功功率 (W) A 相無(wú)功功率 (var) 總有功功率（ W） ) 總無(wú)功功率 (var) 小時(shí)總有功電能（ kwh） 小時(shí)總無(wú)功電能（ varh ） 功率因數(shù) 電網(wǎng)頻率 (HZ) 9 功能 擴(kuò)展部分 一是無(wú)線傳輸模塊，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn) USART 協(xié)議通訊，通訊距離達(dá) 500 米以上，用戶可選擇通過(guò)無(wú)線方式或 RS485 有線通信標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行長(zhǎng)距離（ =600M）控制并讀取用電參數(shù)。 6 附錄 參考文獻(xiàn) 【 1】 海波，王卓然，耿德根，深入淺出 AVR 單片機(jī)，北京：中國(guó)電力出版社， 20xx。 while(key_FLAG == NO_KEY) { lcd_clear()。 } key_FLAG = NO