基于单片机的智能电能表的设计
基于单片机的家用智能电表设计
EXCHANGE OF EXPERIENCE 经验交流摘要：论文设计了一种基于单片机系统的家用智能电表。
该电表通过ADE7755芯片进行电能采样，时钟芯片DS1302进行计时，同时利用DS18B20数字温度传感器检测室内的温度，通过按钮查询电量。
液晶显示屏可将相关信息显示在屏幕上。
此外，还能够将本月实时用电量与电力部门阶梯电量进行比较，当用户电量超过相应的阶梯值时，系统报警，提示用户节约用电，用户可通过按键消除报警信息。
本系统对提高居民节电意识，实现节能减排具有重要意义。
关键词：电量；DS1302；节能智能电表是智能电网数据采集的基本设备之一，承担着原始电能数据采集、计量和传输的任务，是实现信息集成、分析优化和信息展现的基础。
它通常是由测量单元、数据处理单元等组成的仪表，具有电能计量、信息存储及处理、实时监测等功能。
国内使用的电能表多为单向交互，即通过有线或者无线的方式和电力系统交互，缺少与电力用户之间的交流，电力用户无法在本地获得自己的用电信息，无法查询每月即时的用电量。
如果家庭用户能够及时了解家庭的用电情况，就会使产生节电意识，从而使家庭每月电费开支下降，达到节能降耗的目的[1]。
因此，本文研究和设计具有与用户交互能力的智能电表系统，对提高居民节电意识，实现国家节能减排目标、推动城市现代化建设具有重要意义。
一、系统概述系统的结构框图如图1所示。
本系统的主要核心是单片机AT89C52，用按键模拟ADE7755的脉冲输出到单片机，此脉冲的个数可以用来计量电能，并使用存储器件AT24C02存储总用电量，月初电量以及月内实时用电量。
在时间计量上采用了时钟芯片DS1302，同时利用测温器件DS18B20进行室内温度的测量。
液晶显示屏上显示时间，年月日以及星期信息显示当前室内的温度；当本月用电量超过相应阶梯电量的上限，会显示某一阶梯电量已满，请节约用电，并点亮相应的报警指示灯。
通过功能按键，可清除报警画面、进行本月用电量的查询以及调整时间信息。
基于单片机的智能电表的设计
基于单片机的智能电表的设计摘要近年来，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，最后对智能电表的未来进行了展望。
本设计实现了电能数据的计时计量、自动计费、即时双向通信等功能，能够实现住宅能耗计量的高质量和高效率管理，为居民的优化用电提供了帮助。
基于单片机的智能电表系统设计
SYS PRACTICE 系统实践智能电表是智能电网的智能终端，既具有传统电表的用电计量功能，又具有多种智能化功能。
目前的电表多是单向式的，也就是电表只与电力部门交换信息，用户则无法及时了解自己的用电情况。
而如果用户能及时了解自己的用电信息，则在一定程度上会提高节电意识，从而能在生活中节约用电，达到节能降耗的目的，有较大的现实意义[1]。
因此，本文研究和设计了具有用户端的智能电表系统，系统中的电能表能具有客户端，能实现电表与电力部门以及用户的双向通信与互联。
一、系统概述本文研究和设计的智能电表系统是以单片机为控制核心的一个系统，包括电表主系统和用户端系统两个部分。
电表主系统的结构框图如图1所示。
图1电表主系统结构框图本系统的主要核心是单片机AT89C52，电能采集芯片ADE7755将电能信号转化为脉冲输出到单片机，此脉冲的个数可以用来计量电能；使用存储器件AT24C02存储总用电量，即使停电，电能的相关数据也不会丢失；在时间计量上采用了时钟芯片DS1302；继电器模块在用户欠费或电力维修需要时，可以对用户进行断电；液晶显示屏上显示时间，年月日信息以及实时的电能信息；通信模块可以实现单片机系统与电网的通信，考虑到所选用的单片机只有一个串行通信口，所以增加了一块从单片机来实现电表与用户端的通信。
当电量发生变化时，主单片机通过I/O口通知从单片机，使从单片机存储的电量同步增加。
用户端系统的结构框图如图2所示。
本系统的主要核心也是单片机AT89C52，使用存储器件AT24C02存储总用电量，月初电量；时间计量上同样采用了时钟芯片DS1302，同时利用测温器件DS18B20进行室内温度的测量。
液晶显示屏上显示时间，年月日以及星期，同时显示当前室内的温度；当本月用电量超过相应阶梯电量的上限，会显示某一阶梯电量已满，请节约用电，并点亮相应的报警指示灯。
通过功能按键，可清除报警画面、进行本月用电量的查询以及调整时间信息。
基于单片机的电表自动抄表系统设计
摘要语智能抄表系统是利用当代微机技术、数字通讯技术及计量技术完美结合，集能耗计量、数据采集、数据处理于一体，将城市居民能耗信息及综合处理相结合系统。
该系统使公用事业部门及物业管理部门从根本上减轻人工上门抄表繁杂劳动。
准确而便捷收费系统，既可节省人力，又可减少相关事业部门及客户之间纠纷，不但能提高管理部门工作效率，也适应了现代用户对缴费新需求。
本文充分利用了居民住宅现有电表资源和通讯资源，借助RS-485通讯便利，建立了集底层电表层、中层数据集中层以及上层上位机人机界面管理一体智能远程抄表系统。
该系统选用了单片机作为中央处理单元，具有硬件简单、功能强大、可移植性强、安装及维护方便、环境适应能力强、成本较低等特点。
但是，由于条件和测试手段限制，本系统还需要在实用环境进行检验，针对使用过程中出现硬件和软件问题来进行系统升级，最终实现硬件和软件固化，形成比较成熟抄表系统产品。
虽然论文作了大量研究设计工作，但整个远程抄表系统设计是一个相当大系统工程，由于时间和条件限制，论文只作了其中一部分研究工作，仍存在一些问题需要今后去研究解决。
随着技术工作者不断努力，不久就会有更趋完善方案出现。
本文提供了一种基于GPRS网络电表远程自动抄表系统设计原理和实现方案，简要介绍了GPRS技术基本知识，描述了GPRS无线传输应用于电表远程抄表实现方法。
通过实际应用，获得了理想效果。
关键词：GPRS；DTU；Internet；电表目录摘要 (I)引言 (3)第一章系统组成 (4)1.1数据中心主站 (4)第二章产品功能 (6)第三章抄表方法 (8)3.1 居民用户抄表系统 (8)3.2 大集团用户抄表系统 (8)第四章系统功能 (10)第五章技术指标 (11)第六章变电站抄表系统 (12)第七章组网实施 (13)第八章系统安全 (15)8.1 IP 过滤技术 (15)8.2 身分授权和密码认证体系 (15)8. 3 数据安全加密通道 (15)第九章抄表系统管理软件设计 (15)9．1系统要求及功能结构 (15)9.2 Client／Server结构 (16)9.3 SOL Server数据库 (17)9.4用VisuaI C++开发SOL Server (18)9.5数据库系统设计原则 (18)9.6Autometer数据库设计 (19)第十章通讯实现 (22)结束语 (23)参考文献 (24)引言在电力抄表系统中，很多必须无人值守设备或监测点，不适合搭建有线通讯网络。
基于单片机的远程智能电表抄表系统设计
基于单片机的远程智能电表抄表系统设计远程抄表技术是一个集电能表数据采集、传输、存储、共享等功能于一体,以达到为客户、电力企业的电费、计量等数据应用部门服务的自动化系统。
本文以当前电能计量与抄表系统的发展背景为依据,提出了基于单片机的远程智能抄表系统。
自动抄表改变了以往人工抄表的服务方式,实行无人查表,由物业管理公司或供给公司在控制中心集中抄收,避免了因人工抄表所造成的错抄、漏抄、估抄、抄表时间跨度大、工作效率低、存在安全隐患等弊端。
既节省了人力物力,也提高了安全性。
本文主要设计完成了以AT89C52单片机为控制核心,具有电量测量和数据通信功能的智能型电能表,为了实现智能电能表的各种功能,在硬件设计中采用了多种芯片,并提出了多种基于单片机的自动抄表系统网络结构。
硬件设计主要设计模块如下：(1)智能电能表计量模块中的单相电量计量芯片ADE7755和三相电量计量芯片ATT7026与单片机的接口电路。
(2)数据采集器、数据集中器接口电路设计。
在软件设计部分主要实现了智能电能表的主程序和部分重要功能程序流程设计。
在最后对系统的干扰进行了分析,并在硬件和软件上提出了抗干扰措施,着重分析了智能电能表误差产生的来源和误差调整的方法。
基于单片机智能电子电能表设计
摘要该系统主要由显示模块、键盘模块、时钟模块、存储模块、通讯模块、CPU 模块、CS5460A电能表芯片模块和前端电路调理模块部分组成。
前端电路调理模块采用2mA/2mA的电流互感器和5A/2.5mA电流互感器和精密电阻实现对市电的转换，并采用RC滤波网络滤波,然后采用由美国CRYSTAL 公司的新型电能计量芯片CS5460芯片实现对电流、电压和电能的测量与转换；时钟模块采用DS1302时钟芯片为系统提供时钟基准，存储模块采用AT24C16，为系统提供数据存储；显示模块用OCMJ4X8CM液晶，通信模块采用Max232芯片，并利用AT89S52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和存储，并通过标准232接口送往PC上位机进行同步显示，并且本电能表还设有GPIB 地址，以便于电能管理系统对电能的管理。
关键字：CS5460A；AT89S52；232通讯；OCMJ4X8CM；AbstractKeywords:CS5460A; A T89S52; 232communication;OCMJ4X8C；目录摘要 (I)ABSTRACT (I)第1章综述 (1)第2章总体方案设计 (2)2.1 设计要求 (2)2.2 系统的基本方案 (2)2.3 电能计量部分 (2)2.4 CS5460A概述 (3)2.5 其他模块部分 (5)第3章系统硬件设计与实现 (8)3.1 直流稳压电源的设计 (8)3.2 前端电路调理模块的设计 (8)3.3 电能表测量模块的设计 (9)3.4 通讯模块的设计 (10)3.6 液晶显示的设计 (11)第4章系统软件设计 (12)4.1主程序流程图 (12)4.2系统初始化子程序 (12)4.3 系统子程序模块 (12)第5章系统调试 (14)5.1软、硬件调试 (14)5.2功能测试 (15)5.3 系统整体电路图 (16)5.4 误差分析及改进措施 (18)总结 (18)参考文献 (19)致谢辞 (20)第1章综述1.1 电能表的发展概况作为测量电能的专用仪表电能表,自诞生至今已有100多年的历史。
基于单片机的数字电能表设计
基于单片机的数字电能表设计数字电能表是测量电能并传递数据的电气装置。
它们通常采用单片机芯片来实现计算，并将其存储在内存中。
本文将介绍单片机数字电能表的设计方案。
1. 系统结构设计数字电能表的系统结构包括传感器、信号处理电路、单片机芯片、数字显示部分和通讯接口。
传感器用于测量电压、电流等信号并将其转换为电信号。
信号处理电路将采集到的模拟信号转换为数字信号并进行滤波和放大处理。
单片机芯片负责处理信号并实现计算，测量功率、电能、电量等。
数字显示部分将计算结果以数字形式展示出来。
通讯接口用于与计算机、集中抄表系统等外部设备进行数据通讯。
2. 系统功能设计数字电能表的主要功能包括：测量电量、功率、电流、电压等参数；统计电量、功率等负荷分布；完成智能电网的控制和管理；提供数据采集和远程通讯功能等。
3. 硬件设计3.1 传感器设计传感器主要包括电压、电流互感器以及电能表表芯等，其中电压互感器和电流互感器将采集到的电信号转换为电压信号和电流信号，电能表表芯则用于计量电能。
应选择准确可靠的传感器，以保证数字电能表的精度和稳定性。
3.2 信号处理电路设计信号处理电路主要完成信号转换、滤波和放大作用。
转换模拟信号为数字信号是数字电能表工作的前置条件。
采用滤波技术可有效降噪，提高系统稳定性。
应选择具有较高增益、较低噪声、抗干扰能力强的运放等器件。
3.3 单片机设计单片机芯片是数字电能表的核心部分。
MCU通常采用单片机，具有高精度、运算速度快、易于编程、易于扩展等优势。
应根据用户需求选择不同类型的MCU，如8位单片机、16位单片机等。
3.4 数字显示部分设计数字显示部分是数字电能表中的另一个重要组成部分。
可通过数码管、液晶显示屏、LED显示等形式直观地显示电能、功率、电压等参数。
应选择可靠、耐用、能够满足用户需求的显示器件。
3.5 通讯接口设计通信接口可采用RS485通讯、光纤通讯、以太网通讯等形式。
RS485通讯是数字电能表中应用最广泛的通信方式，稳定性好、通讯距离远。
基于单片机与RN8209的单相智能电表的设计
基于单片机与RN8209的单相智能电表的设计摘要：单相智能电表是一种电能计量工具，随着物联网的快速发展，智能单相计量电表逐渐走进人们的生活。
系统以STM32为主控，RN8209为单相计量芯片，实现电压、电流、功率实时显示及电量计量等功能。
关键词：单相智能电表；电能计量；STM32；RN82091引言智能电网是以特高压电网为骨干网，以各级电网协调发展为基础，以信息平台为支撑，具有信息化、自动化特征，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”一体化融合的现代电网。
在智能电网的发展趋势中，电表的智能化是重要的一个环节。
随着NB-loT技术的飞速发展，智能家电及设备逐渐走进千家万户，远程无线控制给人们带来便捷的同时，安全监控成了重中之重，多功能智能电表可以实时监测家庭用电情况，能起到节能减排的作用。
2系统总体设计系统由STM32主控模块、RN8209计量模块、液晶显示模块、485接口、红外接口、载波接口等组成，如图1所示。
智能电能表主要由测量单元、数据处理单元、通信单元等组成，具有电能量计量、数据处理、实时监测、自动控制、信息交互等功能，并能显示、存储和输出数据。
电能表工作时，电压、电流经取样电路分别取样后，送入专用电能芯片进行处理，并转化为数字信号送到CPU进行计算。
由于采用了专用的电能处理芯片，使得电压电流采样分辨率大为提高，且有足够的时间来更加精确的测量电能数据，从而使电能表的计量准确度有了显著改善。
图中CPU用于处理各种输入输出数据，通过串行接口将专用电能芯片的数据读出，并根据预先设定的时段完成分时电能计量功能，根据需要显示各项数据、通过红外、载波或485接口进行通讯传输，并完成运行参数的监测，记录存储各种数据。
图1 单相智能电能表框图3硬件设计计量电路是系统的核心部分，决定信号的准确性，合理的布局及电路设计能提高采集精度及系统的稳定性，篇幅所限，仅就具有计量电路部分进行分析。
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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2.1 智能电能表的硬件设计方法智能电能表中均含有微处理器或微控制器，在微处理器或微控制器的外围进行设备的扩展如程序存储器ROM、数据存储器RAM、键盘、显示器、报警装置和通信口。
作为一个完整的智能电能表还应包括输入通道和输出通道。
图2.1表述了智能电能表的硬件结构组成原理图。
智能电能表实际上是一个微型计算机系统，它是具有微处理器或微控制器的，并有标准总线接口的新型仪器。
不同功能的智能电能表由不同部件组合而成。
智能电能表的监控程序固化在程序存贮器EPROM、ROM、EEPROM等中，被测参量通过传感器将非电量变换成电量，然后经过信号处理和模数转换后变为微处理器能直接识别的数字信号。
所采集的数据或从键盘上输入的数据以及经过一定的算法运算后的数据均暂存于片内数据存储器RAM中。
智能电能表的控制部分一般分两种情况，一是微处理器接受键盘输入的命令后，不需经过数模转换器，直接由接口输出控制信息和数据信息，去控制一些执行机构。
图2.1智能电能表硬件原理图智能电能表硬件设计各功能环节如下:2.1.1 微处理器或微控制器微处理器和微控制器在智能电能表中都是智能电能表的心脏，它们的结构、特性对智能电能表的性能影响很大。
微处理器也是一种通用器件，如果给予足够的外部支持电路和处理时间，它几乎可以完成任何任务，数据处理和控制是微处理器的两个主要用途。
根据智能电能表控制功能和测量功能的不同选用合适的单片机作为智能电能表的核心，从而提高智能电能表的整体性能。
2.1.2 传感器传感器是将外界输入的被测量信号变换成电信号的元器件或装置。
它作为信息获取的工具和手段，在测量控制型智能电能表中占据了极其重要的地位。
传感器能转换信息存在的能量形式，通常是将其他能量形式转换成电量形式，以便进一步加工处理，传感器的输出往往总是电信号。
这主要是电信号较容易地进行放大、反馈、滤波、积分、微分、存储及远距离传送等操作。
2.1.3 信号调理信号调理装置是通过电子线路来实现模拟信号处理，一般包括放大、滤波、整形、检波、信号转换等功能环节。
信号调理的目的是对传感器输出的电信号进行必要的处理以满足信号处理后继环节的需要，使其输出信号适应A/D转换等环节的工作。
信号调理可以改善信号质量，还可以补偿传感器的非线性，提高信噪比，增强信号的环境抗干扰能力等。
2.1.4 A/D转换器微处理器能处理的信号应是数字信号，因此，在智能电能表的输入通道中加入能把模拟信号转换成数字信号的芯片即A/D转换器。
但并不是所有的输入通道都要加入A/D转换器，而是只有模拟量输入通道，而且输入微处理器的信号不是频率量而是数字码时，才用到A/D 转换器。
使用A/D转换器时应先根据输入通道的总误差，选择A/D转换器的精度及分辨率。
根据信号对象的变化率及转换精度要求，确定A/D转换速度，以保证智能电能表的实时性要求，对快速信号必须考虑采样/保持电路。
在选用A/D时还应考虑智能电能表所处的环境选择A/D转换器的环境参数。
不同A/D转换器有不同的输出状态，应根据计算机的接口特性选择输出状态。
2.1.5 D/A转换器微处理器输出的数字控制信号通过D/A转换，将离散时刻输出的控制信号转换成为离散模拟信号，为实现智能控制创造了必要条件。
在D/A转换接口设计中主要考虑的问题是D/A 转换芯片的选择、数字量的码输入及模拟量的极性输出、参考电压电流源、模拟电量输出的调整与分配等。
选择D/A芯片时，主要考虑芯片的性能、结构及应用特性。
在性能上必须满足D/A转换的技术要求:在结构和应用特性上应满足接口方便，外围电路简单，价格低廉等要求。
2.1.6 智能电能表的通信接口智能电能表一般都设置有通信接口，以便能够实现程控、方便地构成自动测试系统。
目前国际上采用的智能电能表的标准接口有GPIB，RS232等,本设计采用RS232接口。
2.1.6.1 RS-232C标准通信接口RS-232C总线标准接口是目前最常用的串行通信总线接口，其逻辑电平是对地对称的，与TTL、MOS逻辑电平完全不同。
逻辑0电平规定为+5~+15V之间，逻辑1电平是-5V~-15v 之间。
因此，RS-232C驱动器与TTL电路连接必须经过电平转换。
转换芯片有MC1488，75188(从TTL到RS-232C的电平转换);MC1489，75189(从RS-232C到TTL的电平转换)。
还有MAXIM 的MAXZOZ、MAX232等等。
在当今的信息化时代，用于其他信息装置的通信技术也同样可用于嵌入式智能电能表。
它主要有这样一些通信技术:2.1.6.2 PCI总线PCI总线技术为CPU和板上外设之间提供方便的高速通信连接，工作频率为33MHz(rev2.1支持66MHz)。
PCI对于连接到它上面的器件是具有即插即用的高速总线。
从理论上来说，可以有多达256个PCI功能器件同时挂到一个PCI总线上。
但由于总线负载问题，同一个PCI总线上只能挂4到8个器件。
价廉的PCI芯片组和广泛应用的PCI外设可以促使PCI总线成为嵌入式领域的事实上的总线标准。
2.1.6.3 USB总线通用串行总线(USB)是一种外设总线标准。
它为所有的USB外设提供一种通用的连接，其数据率为12Mbits/S。
USB特别适合于需要高数据率和易于即插即用的应用。
需要保证带宽和有限执行时间的应用包括PC电话和其他语音及视频通信应用。
除了这些新的多媒体设备外，USB也用于传统的I/O设备。
2.1.6.4 IEEE1394高速串行总线IEEE1394是高速串行总线，其数据率为25-400Mbits/s，它是作为通用外设串行总线而设计的。
缆线型1394总线可支持63个器件。
缆线越长它所能够处理的数据率就越低。
一般长度为几米，IEEE1394和USB都是串行协议，然而USB和IEEE1394比其竞争技术由更大的技术互补性，USB属于低带宽到中带宽，而IEEE1394属于中到高带宽。
2.2 智能电能表的软件设计方法智能电能表硬件电路确定之后，仪器的主要功能由软件实现。
相应的软件有采集、采集控制、数据处理、显示、结果打印等。
智能电能表的软件设计需要有一个细致全面的过程。
一般先是清楚的列出智能电能表系统各系统部件与软件设计的有关特点，并进行定义和说明，以作为软件设计的根据。
在此基础上写出软件的功能流程图，程序流程图。
再将程序流程图的一列操作用机器码或汇编语言或高级语言译成处理器能处理的机器代码。
查错和调试是智能电能表软件设计中找出并改正逻辑错误或与硬件有关的程序错误的关键。
在所有的工作完成之后还要进行文件编制。
如图2.2所示智能电能表的软件结构按功能可分为准备程序、键功能程序和系统控制程序。
同时，为了与软件结构相配合，还必须将程序存储器(ROM)和数据存储器(RAM)实现规划。
2.3 智能电能表的抗干扰方法智能电能表是以微处理器为核心的微机测量控制系统，因此智能电能表在许多场合都是与计算机控制系统或DCS(集散控制系统)联系在一起的。
智能电能表在不同的应用场合所受到干扰也各不相同，当仪器在运行时所受到的干扰超过一定限度时就会严重影响智能电能表的可靠性，甚至严重影响工业生产现场，因此在设计智能电能表时要注意智能电能表的抗干扰设计。
微机测控系统的抗干扰技术在智能电能表的抗干扰技术中是同样适用的，主要分为硬件抗干扰技术和软件抗干扰技术。
硬件抗干扰技术主要包括滤波技术(无源滤波和有源滤波)、去耦技术、屏蔽技术、隔离技术、接地技术等。
窜入智能电能表的干扰，其频谱往往很宽，且具有随机性，采用硬件抗干扰方法，只能抑制某个频率段的干扰，仍有一些干扰会侵入系统。
因此，除了采取硬件抗干扰方法外，还要采取软件抗干扰措施。
为确保CPU中的程序正常运行，常常采用如下抗干扰措施:软件滤波(数字滤波技术)可以剔除模拟输入信号中的虚假信号，求取真值；除了可以使用硬件看门狗电路强制单片机从死机状态回复到正常运行外，还可以采用软件看门狗电路或软硬结合的看门狗技术。