【正文】 乘后，轉(zhuǎn)換為頻率輸出。5 當(dāng)插入無效卡時(shí)，系統(tǒng)提示“wrong card”。3 當(dāng)有本機(jī)IC卡插入卡槽時(shí)根據(jù)有電卡和無電卡（空卡）做出不同的處理：若為有電卡則顯示“reading”，稍后提示“ok”這時(shí)卡中電能被寫入卡中，且將卡清零；若為空卡，則顯示“emport”。1 上電時(shí)，液晶顯示屏上顯示“electrograph”隨將存放在EEPROM中的剩余電能調(diào)入到ROM中。8 具有掉電保護(hù)功能。6 當(dāng)表內(nèi)剩余電能為0時(shí)自動(dòng)斷電，這時(shí)用戶不能用電，在用戶將重新購電的IC卡插入卡槽時(shí)，完成上訴第一項(xiàng)的功能，恢復(fù)供電。4 用電時(shí)，能按二級(jí)表的精度計(jì)量電能，并隨時(shí)改寫剩余電能和已用電能。2 專卡專用。通過以上四種方案的綜合比較可以看出，方案一適合學(xué)校的定量用電，在設(shè)計(jì)中選用AT24C04為存儲(chǔ)器卡，用Visual c++在微機(jī)上編制相應(yīng)的售電管理系統(tǒng)，配以相應(yīng)的讀卡器實(shí)現(xiàn)對(duì)IC卡的初始化，卡號(hào)識(shí)別充值等操作。由于卡與讀寫器都需要將射頻技術(shù)結(jié)合進(jìn)去，因此會(huì)增加成本。由于射頻CPU卡與讀寫器之間通信處于相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，對(duì)電路的處理速度，可靠性等都提出了更高的要求，因此，對(duì)應(yīng)用安全性要求高的場合目前及主要采用接觸式CPU卡，射頻正處于發(fā)展中。無接觸通信使讀寫器在10cm范圍就可以對(duì)卡片操作，無需插拔；且射頻CPU卡使用時(shí)無方向性，卡片可以任意方向閃過讀寫器表面完成操作。由于讀寫之間無機(jī)械接觸，避免了因接觸讀寫而產(chǎn)生的各種故障；且射頻CPU卡及讀寫器表面均無裸露的接觸，無需擔(dān)心觸點(diǎn)損壞或脫落，卡彎曲損害所致之卡片失效；卡與讀寫器均為全封閉防水防塵結(jié)構(gòu)，既避免靜電，塵污對(duì)卡的影響，也可防止粗暴插卡，異物插入讀寫器插槽以及讀寫器“吃卡”等問題。由高頻模塊和耦合元件發(fā)送電磁場，以提供射頻CPU卡所需的工作能量以及發(fā)送數(shù)據(jù)給卡，同時(shí)接收來自卡的數(shù)據(jù)，此外，大多數(shù)射頻CPU卡讀寫器都配有上傳接口，以便將所獲取的數(shù)據(jù)上傳給另外的系統(tǒng)，如計(jì)算機(jī)，機(jī)器人控制裝置等。典型型號(hào)有：mc68Hco5sc26 6KB ROM/224BRAM方案（4）射頻CPU卡射頻CPU卡是射頻識(shí)別系統(tǒng)的電子數(shù)據(jù)載體，卡中嵌有耦合元件和微電子芯片，在讀寫器的響應(yīng)范圍之外，射頻CPU卡處于無源狀態(tài)，通常，它沒有自己的供電電源，只是在讀寫器響應(yīng)范圍之內(nèi)，卡才是有源的卡所需要的能量以及時(shí)鐘脈沖，數(shù)據(jù)，都是通過耦合單元的電磁耦合作用傳輸給卡的。CPU卡（smart cards接觸型）內(nèi)嵌芯片相當(dāng)于一個(gè)特殊類型的單片機(jī)，內(nèi)部除了帶控制器存儲(chǔ)器，時(shí)序控制邏輯外，還帶有算法單元和操作系統(tǒng)。③RAM用于存放中間處理結(jié)果及作為卡與讀寫器間的信息，交換的中間緩沖器128B～1KB。方案（3）CPU卡CPU卡的硬件構(gòu)成包括CPU，存儲(chǔ)器（含RAM,ROM,EEPROM等），卡與讀寫終端通信的I/O接口及加密運(yùn)算處理器CAV，： CPU卡邏輯結(jié)構(gòu)其中①CPU一般均為兼容于8位字長單片機(jī)（如MC68HC05,Intel8051等）的微處理器，它將在cos (chip operation system,片內(nèi)操作系統(tǒng))控制下，實(shí)現(xiàn)卡與外界的信息傳輸，加密，解密和判別處理等。允許連續(xù)密碼核驗(yàn)的錯(cuò)誤次數(shù)很少（一般在十次以內(nèi)），可有效防止非法試探，若在限定的次數(shù)密碼仍不對(duì)，則卡片死鎖作廢。方案（2）加密存儲(chǔ)器卡加密存儲(chǔ)器卡(Security cards接觸型)的芯片，由非易失性存儲(chǔ)器和硬件加密邏輯構(gòu)成，： 加密存儲(chǔ)器卡邏輯結(jié)構(gòu)加密存儲(chǔ)器卡的特點(diǎn)：具有安全控制邏輯，安全性能好；同時(shí)采用ROM,PROM,EEPROM等存儲(chǔ)技術(shù)；從芯片制造到交貨，均采用較好的安全保護(hù)措施；為提高安全性，加密存儲(chǔ)器卡的存儲(chǔ)空間被分為不同的功能區(qū)。多采用2線串行通信協(xié)議（I2C總線協(xié)議）或3線串行通信協(xié)議（SPI協(xié)議）,存儲(chǔ)器卡的典型型號(hào)有：AT24C01AL02/04/08/16/32/64二線串行EEPROM； AT93C46/56/66三線串行EEPROM；SLE4418智能型1KB EEPROM，等等。采用液晶顯示器，可以大大減少功耗，使界面清晰明了?；谝陨戏治?，方案四明顯優(yōu)于其他三種方案。單片機(jī)對(duì)頻率信號(hào)f進(jìn)行累加，便可得到電能。： 電壓頻率轉(zhuǎn)換式這種方案CPU要實(shí)現(xiàn)讀寫卡控制，求功率因數(shù)，電能計(jì)算等功能，負(fù)擔(dān)較重，一般的MCS51,MCS96和PIC系列單片機(jī)難以勝任。方案（3）電壓頻率轉(zhuǎn)換式采用電壓/頻率（U/F）轉(zhuǎn)換器加單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)電流和電壓A/D轉(zhuǎn)換器。為抑制這種干擾，必須在軟件上加數(shù)字濾波器或在硬件上采用隔離放大器和高精度的運(yùn)算放大器。方案（2）模數(shù)轉(zhuǎn)換式對(duì)電流和電壓分別采樣，再通過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后送入單片機(jī)進(jìn)行相乘運(yùn)算，并在CPU中設(shè)置一個(gè)定時(shí)器，定時(shí)對(duì)功率進(jìn)行累加。這樣轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)一圈，產(chǎn)生一個(gè)脈沖，再通過對(duì)脈沖的整形計(jì)數(shù)，顯示完成電能的計(jì)量。方案（1）機(jī)械電子式前置通道采用原感應(yīng)式電度表電路，通過對(duì)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)的計(jì)數(shù)來測量電能，具體方案是在轉(zhuǎn)盤上涂上大約1cm寬的黑條，在轉(zhuǎn)盤的上方或下方設(shè)置一紅外線發(fā)生接受對(duì)管。前者主要追求可靠性，后者要求高安全性。因此研究本課題具有重要的實(shí)用意義。（4）電能的計(jì)算關(guān)系到用戶交納電費(fèi)的多少，涉及經(jīng)濟(jì)的實(shí)際，不允許出現(xiàn)錯(cuò)誤，所以電能表對(duì)電能計(jì)算準(zhǔn)確精度高。出現(xiàn)混亂，甚至陷入死機(jī)循環(huán)。（2）電度表進(jìn)行校表時(shí)要經(jīng)歷最嚴(yán)厲的滿上下電考研。像家用電腦和普通儀表對(duì)死機(jī)是允許的，通過人工復(fù)位、重新設(shè)置等手段就可恢復(fù)，但對(duì)電度表而言則是致命的。且已經(jīng)逐步成為電能表發(fā)展的主流，在未來幾年里，這種趨勢(shì)將更加明顯。隨著微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，微控制器（單片機(jī)）和大規(guī)模集成電路在電能計(jì)量領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，使電度表的技術(shù)水平和性能得到長足發(fā)展。近幾年，國家連續(xù)出臺(tái)的多項(xiàng)與電能表行業(yè)發(fā)展相關(guān)的政策以及房地產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，為電能表需求的上升及保持行業(yè)發(fā)展的相對(duì)穩(wěn)定起到了一定的保障作用。作為使用者，用數(shù)一目了然，不再和鄰里發(fā)生用量上的矛盾，還做到了即時(shí)控制；作為管理者，解決了抄表難、算帳麻煩、收費(fèi)難等一系列令人頭痛的難題；作為新樓盤的開發(fā)者，智能IC卡表的應(yīng)用，作品將錦上添花，增加賣點(diǎn)，提升品牌價(jià)值；作為電供給部門，將先行回收投資，提高管理效能，利國利民利業(yè)；如果集體消費(fèi)群體，智能IC卡表的應(yīng)用，將使管理者不再為收費(fèi)為難，省心省力，事半功倍。如著名的珠鷹大廈、碧桂園鳳凰城等著名樓盤，中國南方航空公司、廣州軍區(qū)司令部、陸軍總醫(yī)院、廣東工業(yè)大學(xué)等部隊(duì)、院校，均通過采用智能IC卡表預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)，極大地促進(jìn)了管理水平，提升了品位。提高樓盤智能化水平采用智能IC卡表預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)，無疑會(huì)避免產(chǎn)生這類矛盾。在房地產(chǎn)市場日益理智的今天，購房者對(duì)樓盤物管質(zhì)量越來越重視。在抄表方式上，使用遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)，解決了傳統(tǒng)手工抄表方法存在的速度慢、可靠性差、自動(dòng)化程度低等問題。同時(shí)，電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，給供電部門和用電部門、居委會(huì)或物業(yè)管理部門在供用電管理的規(guī)范化、自動(dòng)化和收費(fèi)網(wǎng)絡(luò)化方面提供了可能。數(shù)字乘法器型電子式電能表擴(kuò)展功能方便，適合與配電自動(dòng)化系統(tǒng)集成，將成為電子式電能表的主要發(fā)展方向。最初的電子式電能表仍基于感應(yīng)式測量機(jī)構(gòu)，只是表盤的旋轉(zhuǎn)變成了電脈沖；隨后出現(xiàn)了基于各種乘法器原理的電子式電能表。19世紀(jì)末感應(yīng)式電能表的制造理論就已基本形成。 Prepaid。關(guān)鍵詞： 電度表；單片機(jī)；預(yù)付費(fèi)；電能計(jì)量AbstractThis thesis mainly singlephase watthour meter is the design of electronic prepaid, including energy metering system scheme selection, prepayment system, power supply circuit, control circuit and display circuit protection, energy storage and magnetic circuit, keeping circuit, IC card interface circuit module design, programming and design etc. Meter stability, Energy metering system used in measuring SM9003 meritorious electric integrated circuit chips, contains four quadrant simulation on timemultiplier, integrators, voltage, frequency converter rate VFC counter and the control logic, it can be sinusoidal voltage and current multiplication, convert frequency output. Just click on the out put pulse accumulative total count, the electricity, display circuit measurement in 1602 LCD LCD, control circuit ATMEL pany in AT89C51, energy storage circuits. AT24C04 choose memory In order to ensure function under the condition of the stability and reliability of reducing cost increase.Prepayment meter is first after the power purchase cost, as users of consumption mode, with several clear. Also do a realtime control, To improve the management efficiency and benefits the country and the industry, If the collective consumer groups, smart IC card application form, will make no charge for managers and saving, besides.Keywords: electrograph。預(yù)付費(fèi)電表是以先充值購電后消費(fèi)的模式，作為使用者，用數(shù)一目了然。只需對(duì)輸出脈沖累計(jì)計(jì)數(shù)，就可計(jì)量出電能，顯示電路中選用LCD 1602液晶顯示屏， 控制電路中選用ATMEL公司的AT89C51單片機(jī)，電能存儲(chǔ)電路中選用AT24C04存儲(chǔ)器。（4） 五、設(shè)計(jì)說明書應(yīng)附有下列圖紙： 電表整體電路圖 六、命題發(fā)出日期： 20XXXXXX 設(shè)計(jì)應(yīng)完成日期： 20XXXXXX 設(shè)計(jì)指導(dǎo)人（簽章）： 系 主 任（簽章）： 院 長（簽章）： II指導(dǎo)教師對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的評(píng)語指導(dǎo)教師（簽章）： 年 月 日特 邀 評(píng) 閱 人 意 見評(píng)閱人（簽章）： 職 稱（簽章）： 年 月 日答辯（考試）委員會(huì)鑒定意見答辯（考試）成績： 鑒定意見：主 任（簽章）： 副主任（簽章）： 年 月 日摘要本論文主要是單相電子式預(yù)付費(fèi)電度表的設(shè)計(jì)，包括電能計(jì)量系統(tǒng)方案選擇，預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)方案選擇，電源電路、控制電路、顯示電路、掉電保護(hù)電路、電能存儲(chǔ)器、磁保持電路、IC卡接口電路等模塊的設(shè)計(jì)，程序編寫，電表穩(wěn)定性設(shè)計(jì)等部分。山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書自動(dòng)化專業(yè) 專本XXX班 學(xué)生 XXX 一、 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：單項(xiàng)電子式預(yù)付費(fèi)電度表的設(shè)計(jì) 二、設(shè) 計(jì) 專 題： 無 三、設(shè)計(jì)原始資料：（1）單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)技術(shù)；（2）一種新型智能電表的研制；（3）晨輝電子廠參觀實(shí)習(xí)老師對(duì)電表的講解；（4）。 四、設(shè)計(jì)應(yīng)解決下列各主要問題：（1）方案設(shè)計(jì)及論證；（2）電表硬件及軟件的設(shè)計(jì)；（3）提高電表可靠性的措施。電能計(jì)量系統(tǒng)中采用有功電能測量集成電路SM9003，芯片中包含了四象限模擬乘法器，積分器，電壓率頻轉(zhuǎn)換器VFC，計(jì)數(shù)器及控制邏輯，它能將正弦電壓和電流相乘后，轉(zhuǎn)換為頻率輸出。在保證功能的情況下減少成本增強(qiáng)穩(wěn)定性、可靠性。還做到了即時(shí)控制；提高管理效能，利國利民利業(yè)；如果集體消費(fèi)群體，智能IC卡表的應(yīng)用，將使管理者不再為收費(fèi)為難，省心省力，事半功倍。 MCU。 Electricity measurement70目錄摘要 IAbstract II1 緒論 1 ...1 22方案設(shè)計(jì)及論證 4 4 63單相電子式預(yù)付費(fèi)電度表的工作過程 11 11