【正文】 斷脈沖時(shí)，單片機(jī)AT89C51循環(huán)執(zhí)行清看門狗程序、執(zhí)行顯示本月累計(jì)電量值的顯示程序、判斷是否更新時(shí)段值、判斷是否有紅外線通信發(fā)生、讀CS5460A的電流瞬時(shí)寄存器和電壓瞬時(shí)寄存器的值以判斷是否該過(guò)電流或過(guò)電壓或欠壓斷電保護(hù)。但，的接入會(huì)降低觸發(fā)靈敏度，通常可取20K歐。通過(guò)這樣的措施達(dá)到催繳電費(fèi)的目的。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，在電路設(shè)計(jì)過(guò)程中使用了三態(tài)門74LS125再經(jīng)一個(gè)反相器74LS04進(jìn)行控制()。當(dāng)大于+，給DS13O2供電；當(dāng)大于+，給DS13O2供電。在雙電源系統(tǒng)中提供主電源，在這種運(yùn)行方式下連接到備份電源，以便在沒有主電源的情況下能保存時(shí)間信息以及數(shù)據(jù)。 \:電源引腳。I/O:數(shù)據(jù)輸入輸出引腳。GND:接地引腳。 。DS1302是一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，,采用三線接口與單片機(jī)進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或RAM數(shù)據(jù)。寫保護(hù)引腳()與電源相連。 X5045硬件連接 X5045的硬件連接電路圖X5045的復(fù)位引腳RESET與AT89C51的復(fù)位引腳相連為AT89C51提供復(fù)位信號(hào)，從而起AT89C51單片機(jī)的看門狗電路的作用。X5045的電源監(jiān)控電路提供在VCC低于限值時(shí)，響應(yīng)RESET信號(hào)的功能，可使系統(tǒng)在開機(jī)、關(guān)機(jī)過(guò)程中穩(wěn)定可靠，不出意外?？蛇x的三個(gè)超時(shí)周期有三個(gè)預(yù)置值(、600ms、200ms)，其預(yù)置方法是給狀態(tài)寄存器的看門狗位賦值的方式完成，賦值為01則看門狗定時(shí)周期為600ms，賦值為10則看門狗定時(shí)周期為2OOms，賦值為11則禁止看門狗功能?？撮T狗定時(shí)器對(duì)CPU(或MCU)提供了獨(dú)立的保護(hù)機(jī)制。 X5045功能描述X5045把上電復(fù)位控制、看門狗定時(shí)器、電源監(jiān)控和塊鎖存保護(hù)的串行的EEPROM四種功能集成在單個(gè)封裝內(nèi)，從而提高了自身可靠性，降低了系統(tǒng)成本，并減少了對(duì)電路板空間的要求。輸入數(shù)據(jù)在時(shí)鐘的上升沿被鎖存，輸出數(shù)據(jù)在時(shí)鐘的下降沿被同步輸出?？撮T狗定時(shí)器超過(guò)時(shí)也會(huì)引起RESET變?yōu)楦唠娖健?X5045管腳分布圖RESET:復(fù)位輸出引腳。當(dāng)其為低電平時(shí)，寫操作被禁止。SO、SI:串行數(shù)據(jù)輸出引腳和輸入引腳。 SPI接口型EEPROM與AT89C51的接口 X5045管腳分布。鍵盤中哪一個(gè)鍵被按下是列線逐行置低電平后，檢查行線輸入狀態(tài)。其方法是:給P0P0P0P07列線均置成低電平，然后將行線電平狀態(tài)讀入累加器中。當(dāng)行線通過(guò)上拉電阻接+5V時(shí)，被鉗位在高電平狀態(tài)。 按鍵組與AT89C51的接口電路、P0P0P03口四根數(shù)據(jù)線提供行線，P0P0P0P07提供列線組成的行列式鍵盤?？梢圆樵兯矔r(shí)電流值，瞬時(shí)電壓值，電壓有效值，電流有效值，各時(shí)段值的設(shè)置值。 SMS0601與AT89C51的接口 SMS0601與AT89C51的接口電路利用AT89C51的P2P24分別與SMS06O1的串行數(shù)據(jù)輸入引腳(DI)、串行移位脈沖輸入引腳(CLK)連接。另：VDD:電源正極。2 CLK:串行移位脈沖輸入引腳。 SMS0601的接口信號(hào)說(shuō)明，它們分別是:1 DI:串行數(shù)據(jù)輸入引腳。 液晶顯示芯片與AT89C51的接口液晶顯示器選用SMSO6O1，該液晶顯示器可直接與AT89C51單片機(jī)采用兩個(gè)總線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的串行傳送而不需要單獨(dú)的顯示器驅(qū)動(dòng)芯片，從而減少了整個(gè)電能表的空間。和的典型值取47O歐。，在電流輸入通道中，電阻有兩個(gè)作用:一是和配合與C1構(gòu)成一階低通濾波器，這個(gè)濾波器除了濾除遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)有用頻率的寬帶噪聲還作為抗混疊濾波器以阻止A/D轉(zhuǎn)換器接收高于其采樣頻率一半的輸入信號(hào)。計(jì)算電流增益Ki=15OmV/30A=。25OmV=150mV，其在規(guī)定的25OmV范圍內(nèi)。對(duì)于正弦曲線的交流信號(hào)，電壓/。在采用互感器隔離措施后，CS5460A的數(shù)字接口不必再采用隔離技術(shù)。 電壓電流采樣模塊在能量測(cè)量中使用電壓互感器和電流互感器與電力線隔離，減小電力線上交流信號(hào)中竄入CS5460A電壓、電流輸入通道的各種干擾信號(hào)。電源失效監(jiān)控引腳(PFMON)監(jiān)控模擬電源。變壓器次級(jí)接二極管的作用是為后繼電路提供直流電壓(即起全波整流作用)。電源電路負(fù)責(zé)給各個(gè)硬件模塊供電，以保證整個(gè)電能表的正常運(yùn)行。 電源模塊。CS5460A的輸出的低電平信號(hào)說(shuō)明CS5460A發(fā)生了一個(gè)激活的事件，單片機(jī)AT89C51接收到這個(gè)信號(hào)就發(fā)生中斷向CS5460A寫入正確地命令字并使CS5460A的變?yōu)檫壿嫺唠娖?。另外，使用AT89C51的外部中斷12(INTO)接收CS546OA的電能輸出引腳()輸出的表示電能的脈沖信號(hào)，當(dāng)AT89C51接收到一個(gè)脈沖時(shí)發(fā)生中斷使存放累計(jì)電能值的存儲(chǔ)單元的值按一個(gè)脈沖所代表的電能數(shù)增加。、P1P12引腳分別與CS546OA的SDI、SDO、SCLK引腳交換數(shù)據(jù)。由于CS546OA提供了SPI串行接口，減少了單片機(jī)的總線使用數(shù)，為微控制器的外圍電路的擴(kuò)展提供了更多的總線。它具有掉電模式和閑置狀態(tài)兩種工作方式。根據(jù)單相電子式電能表使用的具體情況在系統(tǒng)時(shí)鐘輸出引腳(XOUT)和系統(tǒng)時(shí)鐘輸入引腳(XIN)=1的分頻系數(shù)為CS546OA提供系統(tǒng)時(shí)鐘。 CS5460A外圍電路及供電電路設(shè)計(jì) CS5460A外圍電路、供電電路及與AT89C51的接口電路，參考電壓輸入端(VREFIN)和參考電壓輸出端(VREFOUT)，模擬電源負(fù)引腳(VA)也直接接地。 :復(fù)位引腳。PFMON:電源故障監(jiān)測(cè)引腳。DGND:數(shù)字地。IIN+、IIN:電流通道的差分模擬輸入引腳。VREFIN:參考電壓輸入引腳。VIN+、 VIN:電壓通道的差分模擬輸入引腳。當(dāng)電能輸出為負(fù)時(shí)此引腳輸出一脈沖。 :電能輸出引腳。此引腳懸空時(shí)為低電平。當(dāng)為邏輯高電平時(shí)，CS5460A可在一個(gè)外部串行EEPROM的幫助下執(zhí)行自引導(dǎo)功能接收命令和設(shè)置。 :片選引腳。僅在有效時(shí)才識(shí)別時(shí)鐘信號(hào)。在這個(gè)引腳上輸入的時(shí)鐘信號(hào)確定SDI和SDO引腳上的數(shù)據(jù)輸入輸出速率。輸出的時(shí)鐘頻率可以驅(qū)動(dòng)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的CMOS負(fù)載。另外也可通過(guò) XIN引腳使用外部的CMOS時(shí)鐘為CS5460A提供系統(tǒng)時(shí)鐘。各管腳功能說(shuō)明如下: CS5460A的引腳圖XOUT、XIN:系統(tǒng)時(shí)鐘輸出引腳和系統(tǒng)時(shí)鐘輸入引腳。U，、和，具有電能與脈沖轉(zhuǎn)換功能；(3)通過(guò)串行EEPROM實(shí)現(xiàn)智能“自引導(dǎo)”，不需要微控制器；(4)AC或DC系統(tǒng)校準(zhǔn)；(5)可驅(qū)動(dòng)機(jī)計(jì)度器/步進(jìn)馬達(dá)；(6)能量消耗小于12mw；(7)為分流傳感器提供優(yōu)化的接口；(8)具有相補(bǔ)償功能；(9)為單電源提供地參考信號(hào)；(10)(最大溫漂60Ppm/)；(11)具有簡(jiǎn)單的三線數(shù)字串行接口；(12)具有看門狗定時(shí)器，電源監(jiān)視器和電源配置功能。據(jù)此選擇CS5460A作為電能計(jì)量芯片更能實(shí)現(xiàn)各種電參數(shù)的測(cè)量。從性能上來(lái)比較CS546OA比AD7755增加了如下功能:具有片內(nèi)看門狗定時(shí)器與內(nèi)部電源監(jiān)視器；具有瞬時(shí)電流、瞬時(shí)電壓、瞬時(shí)功率、電流有效值、電壓有效值、功率有效值測(cè)量及電能計(jì)量功能；提供了外部復(fù)位引腳；雙向串行接口與內(nèi)部寄存器陣列可以方便地與微處理器相連接；外部時(shí)鐘最高頻率可達(dá)20MHz；具有功率方向輸出指示。 　　X2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。 　　EA/VP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 　　P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下所示： 　　P3口管腳 備選功能 　　P30 RXD（串行輸入口） 　　P31 TXD（串行輸出口） 　　P32 /INT0（外部中斷0） 　　P33 /INT1（外部中斷1） 　　P34 T0（記時(shí)器0外部輸入） 　　P35 T1（記時(shí)器1外部輸入） 　　P36 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） 　　P37 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） 　　P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。 　　P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。 　　P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 AT89C51引腳結(jié)構(gòu)圖 AT89C51各主要引腳功能：VCC：供電電壓?？删幊檀型ǖ?　　兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 　　1288位內(nèi)部RAM 　　全靜態(tài)工作：0Hz24MHz 　　壽命：1000寫/擦循環(huán) 　　AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器，俗稱單片機(jī)，很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案，： AT89C51主要特性為：　　電能計(jì)量芯片根據(jù)其內(nèi)部的瞬時(shí)電壓和瞬時(shí)電流計(jì)算瞬時(shí)功率，再輸出脈沖驅(qū)動(dòng)機(jī)械式計(jì)數(shù)器或者步進(jìn)電機(jī)計(jì)算用電電量。微控制器液晶顯示器按鍵組日歷/時(shí)鐘芯片電力線電力線電力線電力線電能計(jì)量芯片三態(tài)門供電線路電流互感器電壓互感器晶閘管保護(hù)回路 電能表硬件整體框圖。此多功能復(fù)費(fèi)率電能表具有如下功能:(1)通過(guò)單片機(jī)擴(kuò)展的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可以存儲(chǔ)本月、上月、上上月的各月電量，能存儲(chǔ)各月峰時(shí)、平時(shí)、谷時(shí)各時(shí)段的用電量，并能通過(guò)液晶顯示器顯示各自的數(shù)值；(2)具有欠壓斷電保護(hù)、欠費(fèi)停電保護(hù)功能；(3)具有在過(guò)電壓、過(guò)電流和欠壓斷電保護(hù)后用戶自己送電的功能；本次設(shè)計(jì)中所設(shè)計(jì)的整個(gè)電能計(jì)量系統(tǒng)主要由電能表構(gòu)成。這也正好符合電力計(jì)費(fèi)系統(tǒng)提出的分時(shí)段計(jì)費(fèi)的要求。復(fù)費(fèi)率電能表是一種根據(jù)用電的峰時(shí)、平時(shí)、谷時(shí)各時(shí)段的設(shè)定值計(jì)算用戶總的用電量和峰時(shí)、平時(shí)、谷時(shí)的用電量的電能表，使供電局能實(shí)施峰時(shí)、平時(shí)、谷時(shí)各時(shí)段不同的計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。電子式電能表，也稱為靜止式電能表，它也就是“電流和電壓在固態(tài)(電子)器件中作用而產(chǎn)生與瓦時(shí)數(shù)成比率輸出的儀表”。在T1中斷服務(wù)程序中對(duì)主程序進(jìn)行監(jiān)視；T0中斷監(jiān)視T1中斷。為確保CPU中的程序正常運(yùn)行，常常采用如下抗干擾措施:軟件濾波(數(shù)字濾波技術(shù))可以剔除模擬輸入信號(hào)中的虛假信號(hào)，求取真值； 除了可以使用硬件看門狗電路強(qiáng)制單片機(jī)從死機(jī)狀態(tài)回復(fù)到正常運(yùn)行外，還可以采用軟件看門狗電路或軟硬結(jié)合的看門狗技術(shù)。竄入智能電能表的干擾，其頻譜往往很寬，且具有隨機(jī)性，采用硬件抗干擾方法，只能抑制某個(gè)頻率段的干擾，仍有一些干擾會(huì)侵入系統(tǒng)。微機(jī)測(cè)控系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)在智能電能表的抗干擾技術(shù)中是同樣適用的，主要分為硬件抗干擾技術(shù)和軟件抗干擾技術(shù)。 智能電能表的抗干擾方法智能電能表是以微處理器為核心的微機(jī)測(cè)量控制系統(tǒng)，因此智能電能表在許多場(chǎng)合都是與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)或DCS(集散控制系統(tǒng))聯(lián)系在一起的。N鍵功能程序02鍵功能程序鍵功能程序準(zhǔn)備程序命令狀態(tài)查詢條件控制轉(zhuǎn)移系統(tǒng)控制程序循環(huán)轉(zhuǎn)移等待轉(zhuǎn)移復(fù)位轉(zhuǎn)移、鍵功能程序和系統(tǒng)控制程序。上電復(fù)位初始化系統(tǒng)測(cè)試正常？提示符顯示鍵掃描鍵按下？散轉(zhuǎn)01鍵功能程