单相智能电表(RN8209)参考设计
富士通半导体设计（成都）有限公司 应用笔记
F2MC-8FX 家族
8-BIT 微型控制器
MB95410H/470H 系列
单相智能电表（RN8209）参考设计
RN8209 操作
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本手册包含14 页。
版权?2011富士通半导体设计（成都）有限公司
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1概要 (4)
2背景 (5)
2.1概要 (5)
2.2RN8209的特性 (5)
2.3功能框图 (5)
3硬件框图 (6)
3.1电能计量系统的硬件框图 (6)
4硬件参考原理图 (7)
5软件框图 (9)
5.1SPI 帧格式 (9)
5.2SPI 通信过程 (9)
5.3软件系统框图 (10)
6软件函数列表 (11)
6.1上层应用函数 (11)
6.2底层函数 (12)
7更多信息 (13)
8附录 (14)
8.1图表索引 (14)
1 概要
这篇应用笔记介绍了电表方案的计量功能。第2章介绍了背景。
第3章介绍了计量功能的硬件框图。
第4章介绍了硬件参考原理图。
第5章介绍了软件流程图。
第6章介绍了软件函数列表。
2 背景
本章介绍了RN8209的背景
2.1 概要
RN8209能够测量有功功率、无功功率、有功能量、无功能量，并能同时提供两路独立的有功功率和有效值、电压有效值、线频率、过零中断等，可以实现灵活的防窃电方案。
RN8209支持全数字的增益、相位和offset校正。
2.2 RN8209的特性
?计量
?软件校表
?提供SPI/RSIO通信接口
?具有电源监控功能
?单+5V电源供电，功耗典型值为32mw
?内置2.5V±3%参考电压，温度系数典型值为25ppm/℃
2.3 功能框图
图 2-1: RN8209的功能框图
第3章硬件框图
3 硬件框图
本章介绍了电能计量系统的硬件框图
3.1 电能计量系统的硬件框图
图 3-1: 硬件框图
4 硬件参考原理图
本章介绍了电能计量系统的硬件参考原理图
图 4-1: RN8209 外围电路
R1001K
图 4-2: 火线电流采样电路
图 4-3: 零线电流采样电路
R105
150K
R107100K
图 4-4: 电压采样电路
图 4-5: SPI 通信电路
5 软件框图
本章介绍了电能计量系统的软件框图
5.1 SPI 帧格式
表 5-1: SPI 帧格式
5.2 SPI 通信过程
图 5-1: SPI 写过程
图 5-2: SPI 读过程
5.3 软件系统框图Array
图 5-3: 软件系统框图
6 软件函数列表
6.1 上层应用函数
表 6-1: 软件上层应用函数列表
6.2 底层函数
表 6-2: 软件底层函数列表
第7章更多信息
7 更多信息
关于富士通半导体更多的产品信息，请访问以下网站：
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https://www.360docs.net/doc/a39705402.html,/cn/fsp/services/mcu/mb95/application_notes.html 中文版本地址：
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第8章附录
8 附录
8.1 图表索引
表 5-1: SPI 帧格式 (9)
表 6-1: 软件上层应用函数列表 (11)
表 6-2: 软件底层函数列表 (12)
图 2-1: RN8209的功能框图 (5)
图 3-1: 硬件框图 (6)
图 4-1: RN8209 外围电路 (7)
图 4-2: 火线电流采样电路 (7)
图 4-3: 零线电流采样电路 (7)
图 4-4: 电压采样电路 (8)
图 4-5: SPI 通信电路 (8)
图 5-1: SPI 写过程 (9)
图 5-2: SPI 读过程 (9)
图 5-3: 软件系统框图 (10)
智能电表的设计
四川理工学院 课程设计书 学院计算机学院 专业物联网工程20121班 课程无线传感器网络 题目现代小区智能电表课程设计 教师符长友 学生胥玉环刘依粒胡伟杰宋治桦设计时间：2014年7月5日至2017年7月11日
前言 近年来，在低碳经济、绿色节能及可持续发展思想的推动下，如何进一步提高电网效率，积极应对环境挑战，提高供电可靠性和电能质量，完善电力用户服务，适应更加开放的能源及电力市场化环境需要，对未来电网的发展提出了更高的要求。智能电网的概念应运而生并成为全球电力行业共同研究和探讨的热点，支撑中国乃至全球智能电网的将是通信技术、信息处理技术和控制技术。智能电表作为智能电网建设的重要基础装备，加快智能电表产业链整合，促进其产业化，对于电网实现信息化、自动化和互动化具有支撑作用。基于以上分析，本文研究旨在基于AT89C51单片机的智能电表的设计。 本次设计基于单片机AT89C51是以微处理器或微控制器芯片为核心的可以存储大量的测量信息并具有对测量结果进行实时分析、综合和做出各种判断能力的仪器。一般具有自动测量功能，强大的数据处理能力，进行自动调零和单位换算功能，能进行简单的故障提示，具有操作面板和显示器，有简单的报警功能。 本文主要包括以下三个方面的工作： (1)智能电表的设计背景、优点及发展现状 本文首先分析智能电表的设计背景，其次讨论智能电表的优点及相关的应用。 (2)智能电表的硬件和软件实现 分析智能电表应该具备的功能，给出该仪表的总体设计框图；详细讨论了该电路的核心芯片选取、数据采集电路的设计、通信电路及输入输出系统的实现并给出了核心芯片．AT89C51的详细参数；使用结构化程序设计手段，利用单片机C语言程序实现按键的扫描并处理程序、数据的采集及后续的算法程序、红外或RS485通信方式的自动抄表程序、CPU卡的读写操作程序以及段式LCD的显示驱动程序。 (3)设计的结论分析、不足及未来的展望 阐述了设计的测试结果并对结论进行了分析，给出了设计中的不足之处，并提出了将来的修改意见及改进之处，对智能电表的未来进行展望。
单相电能表的设计与实现
毕业设计 设计题目单相电能表的设计与实现 学生姓名 学号 专业班级 指导教师 院系名称计算机与信息学院
2015 年月日 目录No table of contents entries found. 单相电能表的设计与实现 摘要：随着我国近年来经济技术的快速发展，企业和居民对电能的需求越来越大。但是传统的机械式电表计费单一、计量误差较大、寿命较短，已经不 足以满足人们的需求，所以开发一款寿命长、计量精准的多功能电子式电 能表就成为一种必然趋势。 本文主要是基于芯片ADE7755设计的一种针对于普通家庭用户使用的电子式单相电能表。该设计采用高精度电能计量芯片ADE7755来计量用电量，并使用51单片机来控制整个电路。通过电流、电压的信号采集，数模转换，功率计算，带掉电存储和显示等硬件设计，并结合软件编程实现了电能表的正常工作。本文主要介绍了电能表的工作原理，电能计量模块，显示模块，数据存储模块，以及软件设计模块。所设计的数字化单相电能表具有成本低廉、结构简单、性能可靠、计量精准等优点，具有一定的实用价值和推广价值。 关键词：ADE7755；电能表；单片机
Design and implementation of single-phase energy meter Abstract: With the rapid development of China's economy in recent years, technology, business and household demand for electricity is growing. But the traditional mechanical meter single billing, measurement error is large, short-lived, it has been insufficient to meet people's needs, so the development of a long-life, multi-function electronic metering precise electrical energy meter has become an inevitable trend . This article is based on a chip designed for electronic ADE7755 single-phase energy meter for ordinary home users. The design uses a high-precision chip ADE7755 energy metering to measure electricity consumption and use 51 microcontroller to control the entire circuit. By signal acquisition current, voltage, digital to analog conversion, power calculation, with power storage and display hardware design, combined with software programming work to achieve a normal meter. This paper describes the working principle of electric energy meter, energy metering module, display module, data storage module, and software design module. Designed
单相费控智能电能表的面板和液晶显示说明
一、单相费控智能电能表的面板和液晶显示说明 面板说明：液晶显示屏下方从左至右依次有脉冲指示灯、跳闸指示灯、报警指示灯。 1.脉冲指示灯：用来指示用户用电功率状况，用电负 荷功率越大，该指示灯闪亮的频率越快，反之越慢。当用户不用电时，不亮。用电恢复后该灯继续随负荷功率的大小闪亮。 2.跳闸指示灯：跳闸指示灯常亮表示电能表处于拉闸 状态；合闸时灭。 3.报警指示灯：常亮表示电能表处于报警状态；正常 时灭。 4.报警功能：当出现下列故障或报警项时，LCD立即 停留在该代码上或报警提示，且背光灯持续点亮。 5.电能表故障类异常提示信息码如下： 1.Err-01控制回路错误； 2.Err-02 ESAM错误； 3.Err-04 时钟电池电压低； 4.Err-08 时钟故障； 5.Err-10 认证错误； 6.Err-16 修改密钥错误; 7.Err-56 有功电能方向改变。 6.椭圆形的红外是代表红外通讯接口。
二、智能电能表推广应用热点问题解答 1、什么是智能电能表？它与普通机械式电能表有什么区别？ 智能电能表是指除具有准确计量用户使用的电能外，还具备远程停送电、异常报警、信息传输与交互等功能的电子式电能表。与传统的机械式电能表相比，它功能多、功耗低、体积小，可实现本地和远程通信，其应用能及时、完整、准确获取电力用户用电信息，实现与客户、智能用电设备的信息交互与控制，极大的方便居民生活，减少电网能源损耗，提高供电服务质量。 机械式电能表只具备单一电能计量功能，表计功耗高、体积大，不能实现信息传输与交互，不便于供电企业提高优质服务水平和方便居民生活。 2、智能电能表的工作原理是什么？ 智能电能表是电子式电能表的一种，其工作原理是表内的测量单元将输入的电压、电流信号转变为数字信号，再将数字信号交由表内数据处理单元进行计数，从而计算实际使用的电能量。 3、什么是低压集抄技术？ 低压集抄技术即低压电力客户集中自动抄表技术，它通过低压电力线载波进行通讯和数据的实时传输，实现电能表电量等数据的自动抄读。该技术是近年来高新技术普及应用的结果，也是智能电网建设的重要组成部分，其目的是为了方便居民的生活和提高电力部门的服务质量。目前，在西欧国家得到了广泛应用。
隆基宁光单相费控智能电能表
【特点及用途】 1. 采用先进的集成电路设计和SMT工艺制造，其特点是高精度、宽负载、低功耗、抗干扰能力强。配有红外、RS485和载波通信接口。是一款具有电能量计量、信息存储及处理、实时监测、自动控制、信息交互等功能的电能表。 2.适用范围：计量额定频率为50Hz的交流单相正、反向有功电能。 3.产品符合GB/T17215.321-2008《交流电测量设备特殊要求第21部分：静止式有功电能表（1级和2级）》、GB/T15284-2002《多费率电能表特殊要求》、DL/T 645-2007《多功能电能表通信规约》、 Q/GDW 364-2009 《单相智能电能表技术规范》的全部技术要求。 4.功能配置表 注：“▲”代表该型号电能表有此功能
【规格及主要技术参数】 1. 规格： 本公司可根据用户要求定制各种规格的电能表。 2、主要技术参数： 2.1 基本误差： 2.2 电气参数（参比条件下测得）: 起动电流：0.4 % Ib 功耗：电压线路< 1.5W, 6.0V A 电流线路< 1.0V A 潜动：具有逻辑防潜动电路
时钟误差< 0.5秒/日(23℃) 液晶使用寿命：>10年 掉电存贮时间：>20年 【功能介绍】 1.计量功能 1.1正向有功电量计量：电能表自动计量正向累计有功 电量，并分别计量正向尖、峰、平、谷各费率电量。 1.2反向有功电量计量：电能表自动计量反向累计有功 电量，并分别计量反向尖、峰、平、谷各费率电量。 当反向用电时，电能表给出反向指示。 1.3组合电量计量：电能表可根据“组合电量模式字（可 设置）”，进行组合总电量和各费率电量的计量。1.4本地费控智能电能表具有电费计算功能。计费方式 有分时电价和阶梯电价，对应分时电价电能表和阶 梯电价电能表两种。分时电价电能表根据尖、峰、 平、谷各费率的正、反向用电量累加和，分别按相 应费率的电价计算电费。阶梯电价电能表根据当月 的实际用电量，按照预设的阶梯电价分段计算电费。 1.5瞬时参量测量：电能表可测量电压、火线电流、零 线电流、功率、功率因数等参量。 2.分时费率功能
单相费控智能电能表尺寸图
本结构及尺寸适用CPU 卡式和射频卡式的2级单相本地费控智能电能表（CPU 卡、射频卡通过电能表型号进行区分标识）；本结构的外观、开盖尺寸、侧视/后视图尺寸、接线芯尺寸、接线端子等简图参见A.1～A.5，接线端子定义参见表A-1、表A-2。图中未单独注出公差的尺寸的允许公差遵照GB/T 1804-2000的要求执行（以下同）。 A .1 电能表外观简图 脉冲红 外报警 跳闸2 国家电网 制造厂商名称 R 2009年 XXXXXX型单相本地费控智能电能表 A .2 电能表开盖尺寸简图
A.3电能表侧视/后视尺寸简图
A.4电能表接线芯尺寸简图 电流60A及以下电流60A以上互感器接入式 电流端子接线孔外口采用倒角 A.5电能表端子接线图
直接接入式 表A-1直接接入式电能表接线端子定义 1 相线接线端子7 脉冲接线端子 2 相线接线端子8 脉冲接线端子 3 零线接线端子9 多功能输出口接线端子 4 零线接线端子10 多功能输出口接线端子 5 跳闸控制端子11 485-A接线端子 6 跳闸控制端子12 485-B接线端子 1 相线入 零线入234 相线出 零线出经互感器接入式 表A-2经互感器接入式电能表接线端子定义 1 电流接线端子7 脉冲接线端子 2 电流接线端子8 脉冲接线端子 3 相线接线端子9 多功能输出口接线端子 4 零线接线端子10 多功能输出口接线端子 5 跳闸控制端子11 485-A接线端子 6 跳闸控制端子12 485-B接线端子
附 录 B 单相本地费控智能电能表（载波）尺寸图 本结构及尺寸适用于CPU 卡式和射频卡式2级本地费控智能电能表（载波），其中CPU 卡、射频卡通过电能表型号进行区分，电能表载波模块外置。本结构的外观、开盖尺寸、侧视/后视图尺寸、接线芯尺寸、接线端子等简图参见图B.1～B.5，接线端子的定义参见表B-1、表B-2；载波通信模块结构要求见附录E 。 B .1 电能表外观简图 脉冲红 外报警 跳闸2 国家电网 制造厂商名称 R 2009年 RXD TXD XXXXXX型单相本地费控智能电能表(载波)
采用LM5017的智能电表设计方案
采用LM5017的智能电表设计方案 文章来源：半导体器件应用网https://www.360docs.net/doc/a39705402.html, 近年来，中国国家电网智能化改造非常迅猛。2013 年，中国国家电网公司推出新一代的智能电能表系列标准。在新标准中，对电源供电的规格提出新的要求。 1 总体需求 智能电表中的载波通信(PLC)模块供电规格，要求最为严格。新标准要求智能电表通信载波模块供电12V Vcc，在满载时的输出电压纹波要小于1‰(单相智能表的满载电流是125mA，三相智能表的满载电流是400mA)。 图 1 是常用的三相智能表电源架构。从电源架构上看，智能表通过线性交流变压器+整流桥的方式，将220Vac 降到较低的直流电压。由于智能表需要有抗接地故障抑制能力(按国网标准，要求在2 倍额定电压的情况下，电能表不能损坏)，其输入电压范围通常较宽一般需要0.8 倍~2 倍的额定电压。
图 1. 常用国网 3 相电表电源架构 TI 的LM5017，是新一代高压同步变换器。其输入电压范围是7.5V~100V，输出电流可以达到600mA，非常适合在三相智能表中应用。 2 纹波注入原理 在新国网规范中，LM5017 需要面对的主要问题是：如何实现载波模块供电时的1‰纹波输出。LM5017 采用恒定导通时间控制(Constant On-time Control, COT)，其内部框图如图2 所示。 LM5017 通过Ron 来设定固定的导通时间长度Ton。当FB 的电压低于1.225V 时，内部的快速比较器触发COT 控制逻辑模块输出固定的Ton(控制管，即上管)。Ton 时间结束后，关断控制管，直到FB 的电压再次低于 1.225V。 COT 控制的反馈是采用高速比较器来实现。为了保证高速比较器稳定工作，COT 对FB PIN 的纹波会有一定的要求，LM5017 要求FB PIN 的最小纹波是25mV。当LM5017 的输出纹波需要满足国网对载波模块输入纹波<1‰ 的要求时，其输出纹波经分压电阻分压后，在FB Pin 的纹波为<1.2mV，远低
国网单相智能电能表设计概要
国网单相智能电能表设计概要 随着电子技术的迅速发展和不断成熟，电子式电能表在我国得到了广泛的使用，成为主要的电能量贸易结算器具，在电网技术由自动化向智能化方向发展的趋势下，电子式电能表将向智能电能表过渡。智能电能表在电能量计量的基础上具有信息存储及处理、实时监测、自动控制、信息交互等功能，数据安全传输和存储是实现以上功能的基础，因此如何保证信息传递、信息保存的安全性已经成为智能电能表的关键性因素。 1智能电能表基本架构 1.1基本架构 （1）硬件架构 智能电能表在硬件上主要包括电压/电流采样电路、计量单元、中央控制单元（MCU）、电源模块、存储单元、控制回路、红外通信、IC卡接口、安全论证单元等部分组成，其中数据安全防护重点为数据存储区和通信接口。在数据存贮方面，采用FLASH芯片和EEPROM两种芯片，FLASH芯片容量大，成本较低，但擦写次数一般为10万次，所以主要存储负荷曲线、事件记录等历史数据；EEPROM芯片单片存贮容量较小，价格相对较高，但一般存储电量、金额以及表计的设置参数等重要数据。在对外通信接口方面，红外通信接口、485通信接口、CPU 卡接口以及以窄带载波，其它近距离无线和无线公网为主的其他通信接口,暂不考虑。 电压 采样 电流采样计量 芯片 MCU单元 存储 单元 控制 回路 485接口 电源 模块 实时 时钟 通讯 单元 功率脉冲 输出 红外通信 Lc卡接口 LC D显示 操作接口图1 智能电能表硬件框图 （2）功能架构 智能电能表以电能量计量、信息存储及处理、实时监测、自动控制、信息交互功能为特征，根据国网公司的要求，有以下功能： 计量功能：正确计量正反向总有功电量，并单独存储； 费率时段：正确计量各费率时段有功电量和总有功电量； 数据存储和冻结功能：存储结算日或按照约定的时间或时间间隔的总电能、各费率电能、需量等信息； 事件记录：存储失压、失流、断相、开盖、远程控制等事件发生时间、结束时间和相应的电能量数据；
单相远程费控电能表说明书
DDZY105型 单相远程费控智能电能表 使用说明书
一、概述 DDZY105型单相远程费控智能电能表，是根据国家电网“统一坚强智能电网”建设的总体要求，在国网公司智能电表系列标准的基础上研制而成的新一代智能电能表。 该电能表采用了超大规模数字信号处理芯片、永久保存信息的存贮器、485通讯、载波通讯和红外通讯、大画面宽温液晶显示等先进技术。电能表采用了先进的SMT表面贴装工艺，外壳采用高强度、阻燃环保材料、造型新颖、美观适用,具有较高的绝缘强度和耐腐蚀性。该表集众多功能于一体，具有电能量计量、信息存储及处理、实时监测、信息交互等功能。 二、依据标准和规范 该智能电能表设计、测试、制造均符合或超过国家标准和电力行业标准。 ● GB/T 15284—2002 《多费率电能表特殊要求》 ● GB/T 17215.321—2008 《交流电测量设备特殊要求-第21部分静止式有功电能表（1级和2级）》 ● GB/T 17215.211—2006 《交流电测量设备通用要求试验和试验条件-第11部分：测量设备》 ● GB/T 15464—1995 《仪器仪表包装通用技术条件》 ●《广东电网公司RS-485接口单相电子式电能表通讯规约（第二版）》 ● DL/T 614—2007 《多功能电能表》 ● DL/T 645—2007 《多功能电能表通信协议》 ● DL/T 566－1995 《电压失压计时器技术条件》 ● Q/GDW 205—2008 《电能计量器具条码》 ● Q/GDW 354—2009 《智能电能表功能规范》 ● Q/GDW 355—2009 《单相智能电能表型式规范》 ● Q/GDW 364—2009 《单相智能电能表技术规范》 ● Q/GDW365—2009 《智能电能表信息交换安全认证技术规范》 三、工作原理 3.1 工作原理说明 智能电表工作时，电压、电流经传感器件转换为采样信号通过滤波处理后送入计量芯片，计量芯片将能量信号转化为脉冲信号送到CPU进行电量脉冲采集，电量累计和各项计算分析处理，其结果保存在数据存贮中；同时CPU完成红外、485通讯、LCD显示等功能处理。电表带有硬时钟电路，保证时钟在标称温度下时钟日误差小于0.5s/d。数据安全性上采用冗余设计，数据采用多重备份，确保计量数据可靠。 3.2 工作原理框图
智能电表项目规划方案
智能电表项目 规划方案 规划设计/投资分析/实施方案
摘要 目前全球正在使用的电表，包括工、商、住电表用户数量庞大，全球共约有18亿台，若全面更换为智能电表，则市场规模将相当可观。以2012年来看，全球智能电表出货量达1亿台，较2011年成长31.6%。据市场研究机构IDC统计，2015年全球智能电表出货量达到1.63亿台，年复合平均增长率达15.4%。而In-Stat研究亦指出全球智能电表市场营收在2016年将超过120亿美元。市场研究机构PikeResearch亦预估，全球智能电表安装量将于2020年达到9.63亿只。 该智能电表项目计划总投资13596.00万元，其中：固定资产投资9857.49万元，占项目总投资的72.50%；流动资金3738.51万元，占项目总投资的27.50%。 本期项目达产年营业收入28209.00万元，总成本费用22142.56 万元，税金及附加234.98万元，利润总额6066.44万元，利税总额7138.17万元，税后净利润4549.83万元，达产年纳税总额2588.34万元；达产年投资利润率44.62%，投资利税率52.50%，投资回报率33.46%，全部投资回收期4.49年，提供就业职位481个。
智能电表项目规划方案目录 第一章总论 一、项目名称及建设性质 二、项目承办单位 三、战略合作单位 四、项目提出的理由 五、项目选址及用地综述 六、土建工程建设指标 七、设备购置 八、产品规划方案 九、原材料供应 十、项目能耗分析 十一、环境保护 十二、项目建设符合性 十三、项目进度规划 十四、投资估算及经济效益分析 十五、报告说明 十六、项目评价 十七、主要经济指标
单相本地费控智能电表
DDZY150C-Z（C）单相本地费控智能电表一、产品概述： ddzy150c型单相本地费控智能电能表（cpu卡）是本公司研制生产的智能型电能计量产品，适用于额定电压220v、频率50hz的单相交流有功电能的计量。具有独立的调制式红外光口和 1 路rs485 通讯口；具有ic卡口，可支持本地费控功能；该表具有高可靠、高精度、长寿命等优点。它适应电压范围宽，且整机出厂后无须调整。可广泛应用于城市、农村或工厂企业单相交流电的计量场合。 二、型号分类： 1、ddzy150c:带cpu卡控制；带rs485通讯功能； 2、ddzy150c-z:带cpu卡控制；带rs485+红外通讯功能；带载波通讯。 三、引用标准： gb/t17215.321—2008《交流电测量设备特殊要求第21部分：静止式有功电能表（1级和2级）》 gb/t17215.301—2007《多功能电能表特殊要求》 dl/t 698—1999《低压电力用户集中抄表系统技术条件》 dl/t645—2007《多功能电能表通信协议》 q/gdw 354—2009智能电能表功能规范 q/gdw 355—2009单相智能电能表型式规范 q/gdw 364—2009单相智能电能表技术规范 q/gdw 365—2009智能电能表信息交换安全认证技术规范 四、主要功能特点： 1、计量功能 a）具有正向有功电能、反向有功电能计量功能，能存储其数据，并可以据此设置组合有功。
b）具有分时计量功能，有功电能量按相应的时段分别累计、存储总、尖、峰、平、谷电能量。 c）可存储上12个月的总电能和各费率电能量；数据存储分界时刻为月末24时，或在每月1号至28号内的整点时刻。 2、费控功能 费控功能的实现分为本地和远程两种方式：本地方式通过cpu卡、射频卡等固态介质实现。 2.1 本地费控电能表 在电能表内进行电费实时计算，其主要功能包括： a）当剩余金额小于或等于设定的报警金额时，电能表能以声、光或其他方式提醒用户；透支金额应实时记录，当透支金额低于设定的透支门限金额时，电能表发出断电信号，控制负荷开关中断供电；当电能表接收到有效的续交电费信息后，首先扣除透支金额，当剩余金额大于设定值（默认为零）时，方可通过远程或本地方式使电能表处于允许合闸状态，由人工本地恢复供电。 b）剩余金额不能超过设计允许的电能表最大储值金额；最大储值金额由电能表显示位数决定。 c）电能表的预存电费金额应能与表内的剩余金额进行准确迭加，并能将剩余金额、电能表用电参数等信息返写至固态介质。 d）电能表不接受非指定介质输入的任何信息。当使用非指定介质或进行非法操作时，电能表能进行有效防护；在非指定介质或非法操作撤销后，电能表能 正常工作且数据不丢失。 g）通过固态介质对电能表进行参数设置、预存电费、信息返写、esam数据抄读和下发远程控制命令操作时，需通过严格的密码验证及安全认证，除用户购电信息外的其他用电参数设置还应通过编程键和编程密码验证使电能表处于编程允许状态下方可进行。 2.2 远程费控电能表 电费计算在远程售电系统中完成，表内不存储、显示与电费、电价相关信息。电能表接收远程售电系统下发的拉闸、允许合闸、esam数据抄读指令时，需通过严格的密码验证及安全认证。 可通过虚拟介质对电能表内的用电参数进行设置；
单相费控智能电能表使用说明书
目录 1．概述 (2) 1.1性能 (2) 1.2 工作原理： (3) 2．技术参数： (3) 2.1 规格及技术参数： (3) 3．使用说明 (5) 3.1液晶显示示意图如下表： (5) 3.2 状态指示灯 (5) 3.3 数据显示： (5) 4.电表功能 (6) 4.1 计量功能： (6) 4.2 费控功能： (6) 4.3 负荷开关： (6) 4.5 安全认证加密： (7) 4.6 测量及监测： (7) 4.7事件记录： (7) 4.8 费率、时段功能： (7) 4.9 冻结功能 (8) 4.10 报警功能 (8) 4.11 显示功能 (8) 4.12 通讯接口 (10) 5. 表外形尺寸图及接线图 (10) 5.1外形尺寸图： (10) 5.2 接线图 (10) 5.3 脉冲输出接线图： (11) 6.运输贮存与保证期限 (12)
1．概述 DDZY22-Z型单相费控智能电能表，采用当今最先进的电能表专用集成电路、微处理器、永久保存信息的不挥发性存贮器、宽温液晶显示等技术和SMT 工艺设计、制造，是高精度、宽负载、高灵敏、低功耗，供计量额定频率为50/60Hz 的单相电网中的交流有功电能，该表集众多功能于一体，实现了正、反向有功、分时电能计量以及远传实时电压、电流、零线电流、功率、功率因数等，并可通过远程售电系统实现用户“先买后用”的预付费功能，又可灵活预置多种功能：冻结电量、故障报警、自动断电、开盖记录、自动抄表等功能。以PC机和掌上电脑为媒介实现用户与供电部门计算机的信息传输。本表还具有红外、RS485接口，方便电力部门实现计算机网络管理。并采用多种软件、硬件抗干扰措施，保证电表可靠运行，从而适应了电力部门对用户有效及时地现代化科学管理需求。 供电部门可通过计算机和远程售电管理系统对用户预置购电量，并可设置剩余报警电量、跳闸报警电量、协议透支电量等。此电能表一表一加密模块，智能表上的所有数据信息均经加密处理，保障了用户的用电利益，同时售电管理系统中存储用户地址、姓名、以及此用户表的出厂表号、表常数等信息，便于用电管理与用电监察。 1.1性能 1.1.1、电能表的线路设计和元器件的选择以较大的环境允差为依据，因此可保证整机长期稳定工作。精度基本不受频率，温度、电压变化影响。整机体积小，重量轻，密封性能好，可靠性较其它同类产品有明显提高，为方便供电部门对表的标准化管理，表内设有误差微调装置。 1.1.2、当电源失电后，不可充环保锂电池作为后备电源，保证内部数据不丢失，日历，时钟、时段程序控制功能正常运行，来电后自动投入运行。在电能表端钮盒上设置有光电耦合隔离脉冲输出接口，以便于进行误差测试或脉冲采集，脉冲输出常数与标牌标志的表常数一致。 1.1.3、电表运行信息可由低压电力线载波、掌上电脑，RS485接口三种媒介传
基于单片机的智能电能表的设计
第一章智能电能表概述 1.1智能电能表的概念 智能电能表是以微处理器或微控制器芯片(如单片机)为核心的可以存储大量的测量信息并具有对测量结果进行实时分析、综合和做出各种判断能力的仪器。智能电能表一般具有自动测量功能，强大的数据处理能力，进行自动调零和单位换算功能，能进行简单的故障提示，具有操作面板和显示器，有简单的报警功能。 1.2智能电能表的典型结构 从结构上来说，智能电能表是一个专用的微型计算机系统，它主要由硬件和软件两部分组成。硬件部分主要包括信号的输入通道，微控制器或微控制器及其外围电路、标准通信接口、人机交换通道，输出通道。输入通道和输出通道用来输入输出模拟量信号和数字量信号，它们通常由传感器元件、信号调理电路、A/D转换器、D/A转换器等组成。微控制器及其外围电路用来存储程序、数据并进行一系列的运算和处理，通常包括程序存储器、数据存储器、输入输出接口电路等组成。人机交换通道是人与仪器相互沟通的主要渠道，它主要由键盘、数码拨盘、打印机、显示器等组成。标准通信接口电路用于实现仪器与计算机的联系，以使仪器可以接受计算机的程控指令，目前用于智能电能表的通信接口主要有GPIB、RS-232C等。智能电能表的软件部分主要包括监控程序和接口管理程序两部分。其中监控程序面向仪器面板键盘和显示器，通过键盘操作输入并存储所设置的功能、操作方式与工作参数;通过控制工/0接口电路进行数据采集，对数据进行预定的设置;对数据存储器所记录的数据和状态进行各种处理;以数字、字符、图形等形式显示各种状态信息以及测量数据的处理结果。接口管理程序主要面向通信接口，其内容是接受并分析来自通信接口总线的各种有关功能、操作方式与工作参数的程控操作码，并通过通信接口输出仪器的现行工作状态及测量数据的处理结果，以响应计算机的远控命令。 1.3智能电能表的主要特点 与传统电能表相比，智能电能表具有以下几个主要特点: ①测量精度高，可以利用微处理器执行指令的快速性和A/D转换的时间短等特点对被测量进行多次测量，然后求其平均值，就可以排除一些偶然的误差与干扰，还可以通过数字滤波，剔除粗大误差和随机误差的方法提高测量精度; ②能够进行间接测量，智能电能表可以利用内含的微处理器通过测量几种容易测量的参数，间接地求出某种难以测量的参数; ③能够自动校准，智能电能表在使用前进行自动校准，在测量过程中进行校准，从而减少误差; ④具有自动修正误差的能力; ⑤具有自诊断的能力，智能电能表若发生了故障，可以自检出来，仪器本身还能协助诊断发生故障的根源; ⑥能够实现复杂的控制功能; ⑦允许灵活地改变仪器的功能; ⑧智能电能表一般都配有GPIB或RS232等接口，使智能电能表具有可程控操作的能力。从而可以很方便地与计算机和其他仪器组成用户需要的多种功能的自动测量系统，来完成更复杂的测试任务。 第二章智能电能表的设计方法
单相电能表的设计与实现
毕业设计 设计题目单相电能表的设计与实现学生姓名 学号 专业班级 指导教师 院系名称计算机与信息学院 2015 年月日
目录 摘要 (1) Abstract (2) 1 绪论 (3) 1.1 课题背景和意义 (3) 1.2 电能表的发展历史和现状 (3) 1.2.1 电能表的发展历史 (3) 1.2.2 电能表的研究现状 (3) 1.3 本文研究内容 (4) 2 电能表工作原理及ADE7755介绍 (6) 2.1 电能表工作原理 (6) 2.2 ADE7755介绍 (7) 2.2.1 外部引脚及功能说明 (7) 2.2.2 功能简介及功能框图 (9) 2.2.3 ADE7755工作原理 (11) 3 电能表的硬件设计 (12) 3.1 控制系统设计 (12) 3.1.1 单片机AT89C51简介 (12) 3.1.2 最小单片机系统设计 (13) 3.2 电能计量模块设计 (14)
3.3 LCD1602显示模块设计 (15) 3.3.1 LCD1602工作原理 (15) 3.3.2 LCD1602电路设计 (15) 3.4 数据存储模块设计 (16) 3.4.1 24C02简介 (16) 3.4.2 数据存储电路设计 (17) 3.5 电源模块设计 (18) 3.6 PCB图 (19) 4 电能表的软件设计 (20) 4.1 软件开发环境简介 (20) 4.2 主程序模块 (21) 4.3 按键扫描中断子程序 (22) 4.4 LCD1602显示程序 (23) 5 设计结果及分析 (25) 结论 (26) 致谢 (27) 参考文献 (28)
单相智能电能表
DDS718型 单相电子式电能表 使用说明书 上海民熔电气集团
目录 一、概述 (1) 二、技术参数 (3) 三、主要功能 (4) 四、外形尺寸与安装 (10) 五、运输与存贮 (15)
一、概述 上海民熔电气集团生产的DDS718型单相电子式电能表，是本公司研制的新一代直流电能表。本产品完全符合以下标准要求： GB / T 15284 - 2002 《单相点之上电能表特殊要求》 GB / T 15464 - 1995 《仪器仪表包装通用技术条件》 GB 4208 - 2008 《外壳防护等级（IP 代码）》Q / GDW 1825 - 2013 《直流电能表技术规范》 Q / GDW 1354 - 2013 《智能电能表功能规范》 Q / GDW 1364 –2013 《单相智能表技术规范》 GB / T 29318 - 2012 《电动汽车非车载充电机电能计量》 Q / GDW 1365 –2013《智能电能表信息交换安全认证技 术规范》 JJG 842-1993 《直流电能表检定规程》 DL/T645-2007 《多功能电能表通信协议》
DDS718型单相电子式电能表采用超大规模数字信号处理芯片、永久保存信息的存储器、全隔离标 准RS485通讯接口和红外通讯接口（可选配低压电力线载波通讯模块和无线通讯模块）。 电能表采用先进的SMT 表面贴装工艺，外壳采用高强度、阻燃环保材料、造型新颖、美观适用，具有较高的绝缘强度 和耐腐蚀性。 DDS718型单相电子式电能表集众多功能于一体，具有电能量计量、信息存储及处理、实时监测、 自动控制和信息交互等功能。
单相智能电表硬件电路设计
单相智能电表硬件设计 物理与电子信息学院电气工程及其自动化学号： 指导教师： 摘要：本文设计单相智能电表的硬件电路。主要由CPU模块、电能计量模块和电压电流采样模块、显示模块、电源模块、时钟模块、存储模块、通讯模块组成。电压电流采样模块采用分流器和精密电阻实现对市电的转换；电能计量模块采用ADE7755计量芯片实现对电流、电压的测量与转换；时钟模块采用DS12C887时钟芯片为系统提供时钟基准，存储模块采用AT24C04，显示模块用1602液晶，通信模块采用MAX485芯片，并利用AT89C52组成的CPU模块控制所有芯片的工作、测量、计算电能，送往显示模块和存储模块进行实时显示。该电度表成本低、使用方便、安全可靠、具有广泛的应用前景。 关键词：智能电表;计量芯片;时钟芯片 Hardware Design of Single-phase Smart Meter College of Physics and Electronic Information Electrical Engineering and Automation No: Tutor: Abstract: This article designs hardware electric circuit of the single-phase intelligent electric instrument. The intelligent ammeter is mainly composed of CPU module, electric energy metering module, the voltage and current sampling module, display module, power module, clock module, storage module, communication module. Voltage and current sampling module use shunt and precision resistor to realize the conversion of electricity. Electric energy metering module uses ADE7755 chip to realize measurement and conversion of the voltage and current. Clock module uses DS12C887 chip to provide the clock benchmark for the system. Memory module uses AT24C04. Display module uses 1602 liquid crystal. Communication module uses MAX485 chip. The system use the AT89C52 composed of CPU module to 1
单相智能电能表说明书
目录 一、产品简介 (1) 1.1 概述 (1) 1.2 规格和主要参数 (1) 二、外形说明及安装 (3) 2.1 液晶显示及内容 (3) 2.2 电表的安装及接线 (5) 三、功能说明 (8) 3.1 计量功能 (8) 3.2 费控功能.......................................................................................................... 错误！未定义书签。 3.3 测量及监测 (8) 3.4 事件记录 (8) 3.5 费率、时段 (9) 3.6 显示功能 (9) 3.7 报警功能 (9) 3.8 冻结功能 (9) 3.9 计时功能 (10) 3.10 脉冲输出 (10) 3.11 通信接口 (10) 四. 工作原理 (10) 五、安装............................................................................................................................ 错误！未定义书签。 六、运输与贮存................................................................................................................ 错误！未定义书签。 七、质保期限.................................................................................................................... 错误！未定义书签。
单相费控智能电表的原理及设计
单相费控智能电表的原理及设计 今天为大家介绍一项国家发明授权专利——一种单相费控智能电表。该专利由无锡市恒通电器有限公司申请，并于2018年11月2日获得授权公告。 内容说明本发明涉及电工仪器仪表行业电能计量领域，尤其涉及的是一种单相费控智能电表。 发明背景电表作为电能用户用电量的专用计量器具，经历了从感应式电表到全电子式电表的发展，其中全电子式电表在功能上又经历了普通电子式电能表、复费率电能表、预付费电能表、多功能电能表等发展阶段。现有的电能表存在一定的弊端：功能单一，智能程度不高，精度低，费控模式和超部分方式单一，数据可靠性不高，使用不方便。 因此，现有技术还有待于改进和发展。 发明内容本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种单相费控智能电表，旨在解决现有功能单一、智能程度不高的问题。 本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：一种单相费控智能电表结构示意图，所述电表包括外壳、显示屏、按键、卡槽、引脚接入口和指纹采集装置，所述显示屏位于外壳的上部，显示屏上方的中央位置还设置有指示灯，所述引脚接入口位于外壳下方，指纹采集装置连接内部的指纹识别模块，所述按键包括十个数字按钮和确认按钮、取消按钮以及四个方向按钮。 所述电表的内部结构包括单片机、计量单元、存储单元、电源单元、报警单元、显示单元、载波通信单元、继电器控制单元、485通信单元、时钟单元、按键输入单元、安全认证单元和防偷电单元。 所述单片机采用78F0526单片机芯片，所述计量单元由计量芯片ADE7755和外围电路组成，计量单元连接有电流采样单元和电压采样单元，电流采样单元和电压采样单元的信号输出端连接计量单元的信号输入端；所述电压采样单元式分压电阻网络，所述电流采样单元包括铜锰分流器和电流互感器；所述计量单元具有分时计量的功能，可以分时计量尖、
分体式单相智能电能表的原理及设计
分体式单相智能电能表的原理及设计 今天为大家介绍一项国家发明授权专利——一种分体式单相智能电能表。该专利由宜兴市森维电子有限公司申请，并于2017年8月15日获得授权公告。 内容说明本实用新型涉及一种分体式单相智能电能表。 发明背景科技的发展日新月异，供电领域的电能计量已由电子式的电能表取代了机械式的电能表。单相电子式电能表也有从单一电能计量功能到多种功能的智能电表。从安装的方式上来说，一户（单位）一表，有分散安装，为了便于供电部门抄表、维修和管理工作，通常来说都把一些用户电表集中在一只（或几只）配电箱中安装，电表的读数和显示，只能在打开配电箱后，进行观察和操作。尤其是对于小区的居民用电，电表的配电箱通常放置于在底层楼道或地下配电室中，如果高层用户要了解与读取即时电量和其它配电参数，一定要跑到底层配电箱观察。出于对配电箱的安全使用，供电部门都要在配电箱门上锁，用户读数、操控按键时带来很不方便。 发明内容本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种分体式单相智能电能表。 为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：本实用新型一种分体式单相智能电能表，其包括安装在配电箱中的计量检测模块和安装在用户房内的显示模块，所述计量检测模块和所述显示模块之间通过各自加密的载波通信连接。 进一步地，所述计量检测模块包括电压取样模块和电流取样模块，所述电压取样模块的输出端和电流取样模块的输出端均连接电能计量专用集成电路；所述电能计量专用集成电路连接微处理器，所述微处理器连接所述显示模块的数字显示电路和费控插卡口。所述微处理器连接有数据存储单元、时钟单元、红外通信电路和RS-485通信接口。所述微处理器通过载波通信电路与所述数字显示电路、操控按键和费控插卡口连接。所述微处理器连接有监测和报警电路。 本实用新型提出一种分体式单相智能电能表，改变当前单相智能电能表给现有用户观察读
基于51单片机的电子式单相智能电表设计
山东农业大学 毕 业 论 文 基于51单片机的电子式单相智能电表设计 院系： 机械与电子工程学院 专业班级： 电气工程及其自动化专业三班 届次：20**届 学生姓名： 学号： 指导教师： 二0**年六月六日 ……………………. ………………. ………………… 装 订 线 ……………….……. …………. …………. ………
目录 引言 (3) 1传统电能表 (3) 1.1电能表的发展 (3) 1.2 电能表的发展前景 (3) 2 智能电能表 (4) 2.1智能电表的概念 (4) 2.2 智能电能表的典型结构 (4) 2.3智能电表的主要特点 (4) 3系统设计的基本思路和具体设计任务以及结构框图 (4) 3.1系统设计的基本思路 (4) 3.2具体设计任务 (5) 3.3 系统结构框图 (5) 4系统硬件电路设计 (6) 4.1 计量芯片ADE7757 (6) 4.1.1 ADE7757功能及特点概述 (6) 4.1.2 ADE7757计量芯片的内部结构和各引脚功能 (6) 4.1.3 ADE7757的原理特性 (7) 4.1.4 ADE7757与单片机的接口 (8) 4.2电能计量电路设计 (8) 4.2.1电压采集通道设计 (9) 4.2.2电流采集通道设计 (10) 4.2.3计量芯片与单片机之间连线 (11) 4.3单片机外围电路设计及器件选择 (11) 4.3.1 单片机STC89C52概述、引脚配置及功能概述 (11) 4.3.2 单片机控制电路最小系统 (13) 4.3.3 LCD显示器模块设计 (14) 4.3.3.1 LCD显示器工作原理简介 (14) 4.3.3.2 芯片1602简介 (14) 4.3.3.3 显示电路设计 (16) 4.3.4 数据存储模块设计 (16) 4.3.4.1芯片24C02简介 (16) 4.3.4.2 存储模块电路设计图 (17) 4.3.5时钟模块设计 (18)