【正文】 d functional specifications of DL/T 614200《Multifunction Meter》. The paper introduces the hardware and software design of the multifunction meter in detail. 引言隨著我國(guó)電力事業(yè)的蓬勃發(fā)展和人民群眾生活水平的不斷提高，電力已成為人們生活、工作中必不缺少的組成部分。電能表主要功能特點(diǎn)如下：1）測(cè)量、記錄并顯示電能表的總及各分相電壓、電流、功率以及功率因數(shù)等參數(shù)；2）支持分時(shí)計(jì)量功能，可實(shí)現(xiàn)多時(shí)段復(fù)費(fèi)率計(jì)費(fèi)功能；3）支持廣播校時(shí)功能，可以自動(dòng)完成時(shí)鐘的調(diào)校，保證計(jì)費(fèi)的精確度；4）具有48紅外通信接口，方便實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表、遠(yuǎn)程調(diào)校及手持抄表等功能；5）具有停電抄表、失壓、失流及斷相監(jiān)測(cè)功能；6）具有多功能測(cè)試接口，可輸出日記時(shí)誤差信號(hào)、電能脈沖信號(hào)等；7）充分利用MSP430單片機(jī)的低功耗特性，實(shí)現(xiàn)了三相斷相情況下可長(zhǎng)時(shí)間正常運(yùn)行的要求。電源模塊的結(jié)構(gòu)框圖如圖3所示。目前國(guó)內(nèi)常用的電能計(jì)量芯片有美國(guó)ADI公司的ADE775X系列、深圳炬力公司的ATT7022X系列等。其中調(diào)制信號(hào)由38KHz晶振通過(guò)計(jì)數(shù)器CD4060產(chǎn)生。是一款性價(jià)比極高的時(shí)鐘芯片。②地址域 A0 地址域由1個(gè)字節(jié)組成，地址長(zhǎng)度可表示0~255個(gè)下位機(jī)地址，與物理層信道無(wú)關(guān)，每個(gè)電表都具有唯一地址，本設(shè)計(jì)由于只有一個(gè)電表，其地址域暫定為01H。4. 系統(tǒng)創(chuàng)新①主控器采用MSP430F149，顯示采用段碼式液晶，大大降低了系統(tǒng)的功耗。誤差測(cè)試將在ST9001D53三相多功能電能表檢定裝置和ST8200電能表檢定軟件配合下完成的，但由于時(shí)間關(guān)系，還未進(jìn)行此項(xiàng)測(cè)試。②電表將接收到的命令進(jìn)行校驗(yàn)，經(jīng)校驗(yàn)正確后延時(shí)100ms,回發(fā)：起始字符“AAH”+數(shù)據(jù)長(zhǎng)度+數(shù)據(jù)+校驗(yàn)和+結(jié)束符。圖11 抄表上位機(jī)軟件界面 簡(jiǎn)易上位機(jī)抄表軟件簡(jiǎn)易抄表軟件采用C++語(yǔ)言編寫，由于時(shí)間關(guān)系，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的歷史存儲(chǔ)等功能，抄表軟件目前具有密碼驗(yàn)證功能，能抄收三相電壓、電流、三相有功功率、無(wú)功功率、總有功功率、總無(wú)功功率、功率因數(shù)、電網(wǎng)頻率、有功電能、無(wú)功電能等信息，能修改波特率等通信參數(shù)，抄表界面如圖11所示。通過(guò)調(diào)節(jié)5腳和6腳之間的電阻值可以改變鎖定頻率。而采用高發(fā)射功率的紅外發(fā)射管及使用帶有濾光器的接收器可以大大提高通信的抗干擾能力。為實(shí)現(xiàn)RS485接口與電能表內(nèi)部電路的電氣隔離，本設(shè)計(jì)使用了B0505LM型隔離式DCDC電源模塊及光耦PC817。2. 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)系統(tǒng)主控制器選用了MSP430F149單片機(jī)，該芯片是一種超低功耗微處理器，采用精簡(jiǎn)指令集結(jié)構(gòu)，內(nèi)部具有ESD保護(hù)，抗干擾能力強(qiáng)。MCU只需通過(guò)SPI串行接口把電參數(shù)從該芯片中讀出，再經(jīng)簡(jiǎn)單處理即可完成操作，這大大減輕了MCU的負(fù)擔(dān)。題 目： 基于MSP430的智能電能表設(shè)計(jì) 摘要基于炬力公司的高精度電能計(jì)量芯片ATT7022B，本文以超低功耗單片機(jī)MSP430F149為控制器，設(shè)計(jì)了一款三相多功能電能表。該方案具有成本低廉、性能優(yōu)越、外圍電路簡(jiǎn)單、調(diào)試簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，MSP430F149采用16位總線，尋址范圍可達(dá)64K，片內(nèi)集成有1個(gè)硬件乘法器、2個(gè)16位定時(shí)器、2路USART、48個(gè)I/O口等豐富資源。B0505LM輸出的5V電源單獨(dú)為485通信電路供電。設(shè)計(jì)中，選用高效率的TSAL6200作為發(fā)射管，一體化紅外接收器HS0038作為接收管。按照國(guó)標(biāo)的分時(shí)計(jì)量要求，實(shí)現(xiàn)多時(shí)段的復(fù)費(fèi)率計(jì)費(fèi)功能，系統(tǒng)選用低功耗的CMOS時(shí)鐘芯片PCF85