畢業(yè)設(shè)計論文_智能電表的設(shè)計-資料下載頁
2024-08-29 15:40本頁面
【導(dǎo)讀】的出現(xiàn)勢不可擋。智能電表相對于傳統(tǒng)的機械式電表，具有精度更高，能夠?qū)崿F(xiàn)。多費率計費，自動抄表，預(yù)付費等功能，優(yōu)勢不言而喻。相比傳統(tǒng)電表需要電工。同時，智能電表的多費率計費，能夠讓用戶在電能生產(chǎn)代價低的時候多用點。生產(chǎn)代價高的時候盡量節(jié)約用電。這樣能夠使發(fā)出的電能得到充分利用，有利于。智能電表具有數(shù)據(jù)保護功。本文就一種簡單智能電表的設(shè)計做出描述，主要通過載波通。訊，485通訊，GPRS通訊，等各個單元來實現(xiàn)電表的數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)的顯示，本文通過對智能電表各個模塊進行了簡。單設(shè)計，做出基本原理圖。
【正文】 16 位 ADC，可同時采樣一路電壓、兩路電流，測量功率、有效值、功率因數(shù)和頻率等電參數(shù)。本模塊主要實現(xiàn)了對單相交流電能進行精確計量，并能通過 SPI 通信接口輸出功率、有效值、功率因數(shù)和頻率等電參數(shù)。 16 電壓與電流采樣 在能量的測量中，需要使用電壓互感器和電流互感器將電力線相互隔離，這樣以來就能減少電力線上交流信號對于輸入通道信號的干擾。電壓互感器具有高精度和低阻抗的特性。同時，它具有很小的延遲在高次諧波的情況下。 ESAM 電路及原理分析 ESAM 模塊功能描述 在電網(wǎng)的售電系統(tǒng)中， ESAM 在智能電表中主要扮演者保護者的功能，在有數(shù)據(jù)需要抄讀或者發(fā)出，重要數(shù)據(jù)的儲存時，都必須經(jīng)過 ESAM 模塊的安全認可。它就像運輸部門的安檢。只有遠程主站和電表中的 ESAM 模塊確定了數(shù)據(jù)和密鑰的安全性后才能進行數(shù)據(jù)的傳輸。其中， ESAM 重要有電網(wǎng)運行管理方負責(zé)，這樣有力于運營商對于用電安全的監(jiān)控。 17 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計 智能電表的設(shè)計中，軟件與硬件同樣重要，如果說硬件是人類的軀體，那么軟件就是人類的大腦。要想實現(xiàn)真正的智能，軟件時必不可少的。硬件電路只有在軟件在的指導(dǎo)下才能發(fā)揮它應(yīng)有的作用。 MCU 初始化 硬件初始化 軟件工作變量初始化 各模塊初始化 系統(tǒng)參數(shù) 是否初始化 A B B A 主功能模塊 系統(tǒng)參 數(shù)自校正模塊 初始化系統(tǒng)參數(shù) 是否進入系統(tǒng)參數(shù)自校正 N Y Y N N Y Y 圖 41 自校模塊流程圖 18 芯片采樣計算 存入相應(yīng)寄存器 鍵盤控制讀取顯示 液晶顯示 圖 42 測量流程圖 系統(tǒng)初始化進入測量模式 鍵盤命令 電能表鑒定模式 采樣計算輸出脈沖 Y 電能表鑒定模式 19 5 智能電表常見問題分析 黑屏 電表黑屏的原因一般由以下幾種情況引起：電壓線斷了或者未焊接，變壓器壞了， 5v 電壓接地，主芯片未燒寫程序，液晶驅(qū)動芯片與主芯片數(shù)據(jù)線不通。 紅外通訊失敗 紅外接收或者發(fā)送電路有漏焊或者連錫，紅外發(fā)射二極管焊反，三極管損壞，紅外接收管連錫或者損壞。 插卡失敗 卡座上的線焊錯位置，卡座金屬片接觸不好，卡座線路有不通的地方 。 20 結(jié) 論 在智能電表中，計量模塊是其最基本功能，要做到計量的準(zhǔn)確性。而 GPRS功能則是其必要附加功能，智能電表的主要目的之一就是要節(jié)省人力抄表成本。所以在設(shè)計中，選用移動 SIM卡來完成這樣功能，在移動通信已經(jīng)較為完善的今天，利用移動通信技術(shù)來解決遠程抄表已不是難題。當(dāng)然要注意電表周圍移動信號的覆蓋情況，不然會因為信號不 好而導(dǎo)致電表在遠程系統(tǒng)中的掉線情況，或者在線但數(shù)據(jù)難以抄回。同時也證實，紅外通信技術(shù)在智能電表中的實現(xiàn)也已經(jīng)比較成熟，利用手握式掌機，在電表附近利用紅外通信進行參數(shù)的設(shè)置或者查詢。同時，因為我即將從事電表的維修工作，所以我對智能電表的未來發(fā)展充滿期待。可以想象在不遠的將來，智能電網(wǎng)將覆蓋全國，人們的生活用電也智能化，那么不但為人們的生活提供便利，國家的資源也得到節(jié)約。同時，在智能電表的發(fā)張帶動下，其他智能項目也將陸續(xù)出現(xiàn)，比如說智能家居。有中央控制器來控制所有家電，控制中心可以根據(jù)電價的不同來調(diào)整家電的工作 狀態(tài)，利用手機等移動設(shè)備來遠距離與控制器通訊，遠距離的來控制家電的運行狀況。這樣在下班途中就可以打開家里的空調(diào)，進入家門那瞬間就可以享受清涼夏日。 21 致 謝 經(jīng)過幾周的課程設(shè)計，在老師的指導(dǎo)下，我通過不斷的翻閱資料的情況下，對于智能電表的工作原理有了基本的了解，也使自己對學(xué)過的數(shù)電等知識更加清楚明白。在實際應(yīng)用中學(xué)的更多。因為自己將來參加的工作就是跟智能電表打交道，工作的內(nèi)容就是智能電表的維修，現(xiàn)在通過畢業(yè)設(shè)計使自己在進入工作崗位前對智能電報有簡單的了解，對于智能電表的運行原理有了初步掌握，在今后的工作中 將會產(chǎn)生巨大的效果，也讓自己對即將到來的工作生活增加了信心。同時，經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計，我學(xué)會了自主學(xué)習(xí)，通過自己搜集資料來了解自己想要學(xué)習(xí)的東西，讓電腦不再是手中的游戲機，這對于我來說無疑是一個巨大的長進。雖然現(xiàn)在對智能電表的了解還是皮毛，但是我相信在進入工作后通過自己不斷的學(xué)習(xí)努力，一定能夠全面掌握智能電表的運行原理以及常見故障的維護，讓自己成為一個合格的維修員。 在大學(xué)的最后一段時間里 ， 感謝 楊老師 的辛勤指導(dǎo)，讓我在離校前再一次得到一塊魁寶。感謝我的母校，給了我學(xué)習(xí)的機會，讓我從一個懵懂男孩成長為一名知道社 會責(zé)任和家庭責(zé)任的男人。我會在將來的日子里不斷努力，實現(xiàn)現(xiàn)在我以母校為榮，將來母校以為為榮的目標(biāo)。 22 參考文獻 [1] 童詩白 ,華成英 ,模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) [M].北京 :高等教育出版社 ,:34~67. [2] 張毅剛 ,劉杰 .單片機原理及應(yīng)用 [M].哈爾濱 :哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2020,5:67~91. [3] 楊振江 .智能儀表與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的新器件及應(yīng)用 .西安 [M]:西安電子科技大學(xué)出版社 ,2020,7:75~112. [4] 吳大正 .信號與線性系統(tǒng)分析 [M].北京 :高等教育出版社 ,2020,9:97~110. [5] 樊昌信 ,曹麗娜 .通信原理 [M]..北京 :國防工業(yè)出版社 ,2020, 9:56~79. [6] 鄧文 ,趙偉等 .電能自動抄表技術(shù)及相關(guān)思考 [J].電測與儀表 ,2020,(1):5～8 ,50. [7] 趙偉 ,龐海波等 .電能表技術(shù)的發(fā)展歷程 [J].電測與儀表 ,1999.(6):4～ [8] 蔣偉光 ,郝磊 .X5045 電路及其應(yīng)用 [J]．國外電子元器件 ,2020,5(5):48~55 [9] 李保偉 .智能電表簡介 [J].新技術(shù)新產(chǎn)品 ,2020,3(3):70~73. [10] 李 剛 ,林凌 .8 位串口 LED 顯示器 MAX7219[J].儀表儀器與檢測 ,1997,3(3):25~29. [11] User ,8:1~16. [12] Interfaced, 8Digit LED Display ,9:1~16. [13]張羽等 .單片機原理及應(yīng)用 [M].北京：機械工業(yè)出版社 2020,1:12 ~89. [14]康華光 .電子技術(shù)基礎(chǔ) [M].北京 :高等教育出版社 ,1999,8:56~89. [15]馮敏昌 .模擬集成電路系統(tǒng) [M].北京 :中國鐵道出版社， 1998,7:67~85.
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