单相多用户多功能智能化电能表设计与实现
单相智能电能表设计
单相智能电能表设计近年来，智能电能表作为现代电力系统中的重要组成部分，逐渐受到人们的关注和重视。
单相智能电能表起到了电能计量和数据采集的作用，具备了遥程抄表、遥程控制、需量管理等功能。
本文将探讨单相智能电能表的设计原理和关键技术。
一、设计原理单相智能电能表的设计原理主要分为电能计量和通信采集两部分。
电能计量：智能电能表通过当前电流和电压的采样，经过一系列运算处理，得到有功功率、无功功率和视在功率等计量参数。
其中，有功功率通过乘积表算法得到，无功功率通过反相积分算法和功率因数得到，而视在功率则是有功功率和无功功率的矢量和。
通信采集：智能电能表通过内部集成的通信模块和遥程服务器进行数据传输。
通信模块可以选择有线通信或无线通信，有线通信主要包括RS485、Modbus等协议，无线通信则主要接受GPRS、NB-IoT等技术。
通过通信模块，智能电能表可以实现数据的遥程抄表、遥程控制、需量管理等功能。
二、关键技术1. 电流、电压采样技术：智能电能表需要对电流和电压进行采样，以得到准确的计量参数。
为了提高采样的精度，设计中常接受电流互感器和电压互感器，以降低对系统的干扰和安全隐患。
2. 运算处理技术：基于采样得到的电流、电压数据，通过一系列的运算处理，可以得到准确的有功功率、无功功率和视在功率等计量参数。
为了提高运算处理的速度和精度，可以接受DSP（Digital Signal Processor）等专用芯片进行计算。
3. 通信技术：通信模块是实现智能电能表遥程抄表、遥程控制、需量管理等功能的关键。
有线通信模块可选择RS485总线和Modbus协议进行数据传输，无线通信模块则可以选择GPRS、NB-IoT等技术进行数据传输。
通过通信模块，智能电能表可以与遥程服务器进行数据交互。
4. 数据安全技术：为了保证数据的安全性和防止黑客攻击，智能电能表需要在通信过程中加密数据、验证数据的完整性，并设置访问权限等措施，确保系统的稳定和可靠。
单相智能电表3篇
单相智能电表【篇一】单相智能电表的组成和工作原理单相智能电表是一种具有智能化功能的电力计量设备，它能够实时采集电力信息并进行在线监测、统计和管理，为用户提供准确、可靠的用电数据，同时也为电力管理部门提供良好的数据支持。
那么单相智能电表是如何实现这些功能的呢？本文将为您介绍单相智能电表的组成和工作原理。
1. 单相智能电表的组成单相智能电表一般由电测电路、信号处理单元、通讯模块和数据存储模块等主要部分组成。
具体来说，其主要组成包括以下几个方面：（1）电测电路电测电路是单相智能电表中最重要的组成部分，它能够实现电压、电流、功率等电参数的实时采集和测量，采集到的数据将被传输到信号处理单元进行处理和分析。
（2）信号处理单元信号处理单元一般由微处理器、存储器、时钟和算法等组成，其主要功能是实现电能计量、数据存储和通信控制等操作，同时也能够对电力数据进行分析和管理。
（3）通讯模块通讯模块使单相智能电表具有了远程通讯功能，其主要作用是与能源管理系统进行数据交换，实现电表数据的传输和远程抄表、管理等操作。
通讯模块的类型包括GPRS、CDMA、以太网等多种形式。
（4）数据存储模块数据存储模块是单相智能电表中用来存储电力数据和用户信息的部分，常用的存储容量为512KB。
2. 单相智能电表的工作原理单相智能电表的工作原理可以归纳为三个步骤：采集电力数据、处理电力数据和控制电力数据。
（1）电力数据采集单相智能电表的电测电路可以对电压、电流、功率等电参数进行实时采集和测量，采集到的数据将被传输到信号处理单元进行处理和分析。
（2）电力数据处理信号处理单元能够对电力数据进行防伪验证、电能计量、数据存储和通信控制等操作，同时也能够对电力数据进行分析和管理。
（3）电力数据控制通过通讯模块，单相智能电表可以与能源管理系统进行数据交换，实现电表数据的传输和远程抄表、管理等操作，也可以通过关机指令、限流指令等方式对电能进行控制，以确保电网的安全和稳定。
单相智能电表设计方案
单相智能电表设计方案首先，为了实现准确的电能计量，我们需要选用高精度的电能表芯。
这个芯片应该能够测量电流、电压和功率因数，并结合运算，实时计算出功率和电能的值。
我们可以选择一款集成度高、精度高、功耗低的芯片，比如TI的MSP430系列芯片。
此外，还应加入防止非法盗电的措施，例如使用高精度的电流互感器检测负载变化，当检测到异常的用电情况时，及时报警或停电。
其次，为了实现通信功能，我们可以选择无线通信和有线通信两种方式。
无线通信可以采用常见的蓝牙、Wi-Fi或NFC等协议，使得电表能够与用户的手机或电脑进行数据交互。
有线通信可以采用RS-485、以太网等方式，使得电表能够与电力公司的数据采集终端或用户的集中管理系统进行通信。
这样一来，电表就可以及时上传用电数据，电力公司或用户就可以远程实时监测用户的用电情况，并进行用电计费和管理。
另外，为了实现数据处理和显示功能，我们可以在电表内部集成一块处理器和显示屏。
处理器可以处理来自电表芯片的原始数据，并计算出有用的用电参数，比如电流、电压、功率、功率因数等。
它还可以将计算出的数据进行存储和处理，比如存储用电数据的历史记录、进行用电特征分析等。
显示屏可以显示当前的用电参数和历史数据，以及一些警告或提示信息，比如电量超标、功率过载等。
此外，还可以设计一个简单的操作界面，供用户设置一些用电限制或查询用电信息。
最后，为了提高电表的可靠性和安全性，我们可以在电表内加入一些保护设备和防护措施。
比如，可以加入过流保护、过压保护、欠压保护等电气保护设备，以防止因负载过大或电源波动而导致电表的损坏或误差。
此外，还可以加入密码锁、防篡改电路等防护措施，以阻止非法操作和数据篡改。
综上所述，单相智能电表的设计方案主要包括电能计量、通信、数据处理和显示等功能。
通过选择合适的芯片、通信方式、处理器和显示屏，加入保护装置和防护措施，可以设计出一款性能稳定、功能全面、安全可靠的单相智能电表。
山东科技大学多用户电能表设计
山东科技大学信息与电气工程学院单片机在电力系统中的应用多用户电能表设计姓名＿＿＿＿学号＿＿手机Email专业电气工程及其自动化＿班级指导教师及职称＿＿公茂法教授＿＿开课学期至＿学年＿学期提交时间年月日摘要：本文主要设计一个多用户电子式单相电能表，以C8051F360单片机为核心，配备电能变换模块、LED显示模块、存储芯片等功能模块，实现对8户的用电情况进行集中检测、循环显示。
采用查找资料、protel画原理图、软件调试等方法，最终实现了电能计量、数码管显示、掉电存储等功能。
关键词：AD7755电能测量芯片 C8051F360单片机 LED数码管 24C16存储芯片目录引言 ................................................................................................................ 错误！未定义书签。
一设计任务及要求 (4)1.1硬件设计 (4)1.2软件设计 (4)1.3设计的主要要求： (4)二设计原理 (4)2.1系统方案 (4)2.2 设计总论 ........................................................................................ 错误！未定义书签。
2.3 设计方案框图 (5)三硬件电路设计 (5)3.1硬件设计总述 (5)3.1.1 单片机电路部分 (9)3.1.2 稳压电源 (5)3.1.3光电隔离电路 (10)3.1.4 AD7755相关电路 (5)3.1.5 24C16设计方案 ................................................................. 错误！未定义书签。
3.2 本章小结 ........................................................................................ 错误！未定义书签。
新型多功能单相智能电表研究与设计
新型多功能单相智能电表研究与设计作者：陈启健来源：《电子技术与软件工程》2017年第07期摘要电表发展的过程与信息技术发展有着密切的联系，目前我国每天用电量和耗电量都是极大的，因此需要使用与电网系统融为一体的电表，这样可以满足精准抄表和远程控制的要求。
因此，在原有电表的基础上进行设计，实现新型多功能单相智能电表的全面使用。
本文主要针对新型多功能单相智能电表的设计原理，软件设计，硬件设计抗干扰设计等内容进行详细的分析，从而为我国新型多功能智能电表的发展提供一点助力和帮助。
【关键词】新型多功能单相智能电表设计原理软件设计硬件设计抗干扰设计目前我国单向智能电表的应用逐渐在普及，作为电力系统的终端，不再独立于电网系统之外，而是利用电网数据传输系统，实现了远程操控，精准读数和抄数的功能，及时的交换数据信息，并且进行存储，保证数据记录的准确性。
因此，本文主要针对新型多功能单相智能电表的设计和研究进行分析，主要针对设计新型多功能单相智能电表的设计原理、软件设计、硬件设计以及系统的抗干扰的设计进行详细的分析，从而促进我国的新型多功能单相智能电表的发展。
1 新型多功能单相智能电表设计原理新型多功能单相智能电表的设计原理是依据测量原理进行设计的。
首先，测量原理主要是依据电表信号输入的方式的不同会产生一定的误差值，关系到信号的精准度，所以，需要选择精准的电力数据采样的方式。
信号输入方式有两种，分别是电阻采用和互感器。
而一般选择的采用方法为同步采样，或者是准同步采样，还可以选择非同步采样。
由于采样方法的定义可以了解到，同步采样是非同步采样的一种特殊采样方法，就是当非同步采样变化周期为零的时候，就会变为同步采样。
因此，新型多功能单相智能电表的数据采样一般采用的就是非同步采样定理，并且需要对电参数进行计算，从而平衡和控制影响新型多功能单相智能电表采样的因素，确保数据采集的真实有效性。
2 新型多功能单相智能电表硬件设计新型多功能单相智能电表硬件设计主要包括了四个部分，第一部分是信号采集计量模块，第二部分是MCU数据存储模块，第三部分是显示按键及报警模块，第四部分则是通信接口。
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。
单相多费率电能表的智能化管理及监控系统设计
单相多费率电能表的智能化管理及监控系统设计摘要：随着能源管理的不断发展和科技进步，单相多费率电能表的智能化管理及监控系统设计已成为一个热门的研究领域。
本文旨在探讨如何设计一种智能化的管理及监控系统，以提高对单相多费率电能表的管理效率和准确性。
1. 引言单相多费率电能表是一种用于测量消费者用电的仪表，它能够根据电力公司制定的不同电价时间段，对电能进行准确计量和费率切换。
然而，传统的管理和监控方式在效率和准确性上存在一些不足，为此，开发一种智能化的管理及监控系统是十分必要的。
2. 智能化管理系统设计2.1 数据采集智能化管理系统需要通过数据采集来获取电能表的实时数据。
可以采用无线通信技术或有线通信技术，以便及时接收到电能表的抄表数据和电能消耗情况。
2.2 数据存储和处理采集到的数据需要存储和处理，以便实现对用电情况的分析和管理。
可以利用云计算技术将数据存储在云服务器中，然后通过数据分析算法对数据进行处理和挖掘，为用户提供用电量分析、异常检测等功能。
2.3 远程控制智能化管理系统还应该具备远程控制的功能，使用户可以通过手机App或电脑终端对电能表进行远程控制。
例如，用户可以通过远程控制系统来实现远程抄表、查询电能消耗情况、设置电能表的费率切换等。
3. 智能化监控系统设计3.1 实时监测智能化监控系统应该能够实时监测电能表的工作状态和电能消耗情况，以便及时发现异常情况并进行处理。
可以利用传感器技术对电能表进行监测，当电能表发生故障或异常时，系统能够及时报警并提醒相关人员进行处理。
3.2 远程监控智能化监控系统需要具备远程监控功能，使电力公司或维护人员能够随时随地通过互联网对电能表进行监控和管理。
远程监控系统可以实时显示电能表的抄表数据、状态和用电情况，同时还能提供远程操作电能表的功能。
3.3 数据分析和报告智能化监控系统还应该具备数据分析和报告功能，以便对用电情况进行分析和评估。
可以利用数据挖掘和机器学习算法对电能消耗情况进行分析，为电力公司提供用电趋势、负荷预测等报告，以便优化能源管理和节约电能消耗。
多用户电子式单相电能表设计
多用户电子式单相电能表设计【摘要】多用户电子式单相电能表采用单片机作为中央处理器，每块电能表可对多达24 户的用电情况进行集中检测、循环显示。
各户的用电量可以就地读取。
多用户电子式电能表采用了“分户用电、集中检测”的方式，与传统感应式电能表相比，有效地提高了电能计量的准确性，而且整机体积小、质量轻、安装方便。
【关键词】多用户;电子式;单相电能表一、AD7755设计方案AD7755是美国模拟器件公司生产的用于功率测量或电能计量的专用集成电路，是目前电子式电子表的核心芯片之一。
1.主要特性●高精度●具有平均有功功率脉冲输出口（F1、F2）●具有瞬时有功功率脉冲输出口（CF）●负向有功功率指示●在电流通道中具有可编程增益放大器（PGA）●电源监控功能●内置2.5V的电压基准值（典型值：55ppm/℃）●单电源工作，低功耗●CMOS工艺2.内部结构和工作原理内部结构框图如图1所示：图1AD7755是一个24脚的芯片，内部结构框图如图1所示。
从图中可以看出，AD7755由模数转换电路（ADC）和信号处理电路两部分组成。
ADC二部分包括电流采样通道和电压采样通道。
电流采样通道有可编程增益放大器（PGA），它分为xl、x2、x8、X16四档。
电压监控单元和基准电压源单元电路也在此部分。
两个通道的16位ADC分别对负载电流和电压信号进行模数转换。
信号处理部分包括相位补偿网络、HPF、乘法器、LPF及数字一频率转换器等。
由于AD7755对采样的两路模拟信号先进行模数转换，然后再相乘，故在外界环境恶劣的条件下仍可保证良好的性能指标和长期的稳定性。
AD7755的各项指标均满足IEC1036或GB/T 17215-1998标准要求。
二、+5V稳压电源电源是电能表设计的重要部分，其设计的好坏对整个系统的性能有较大影响。
本设计使用的稳压电源是由MC7805实现的，输入电压220V，输出电压+5V 。
集成三端稳压器稳压精度高、工作稳定可靠、外围电路简单、容易设计和制作、体积小、重量轻、成本低、维修简单。
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７４ＨＣｊＺＡ
图３多通道电量采集电路设计
电量和预购电量，当用户预购电量使用完毕，实现自 动断电，当用户再次预购电量后系统将自动送电。当 某用户出现拖交电费等不良情况时，管理者可对该用 户实现强制停电。在大学生宿舍等需要定时供电的 场所，在实时日历时钟的配合下，实现整表用户的送 电、停电控制。如图４所示，单片机Ｐｌ口４位口线 Ｐ１．０一Ｐ１．３输出控制信号，经７４ＬＳｌ４５ＢＣＤ一十进制 译码器，输出两个电平始终相反的信号Ａ、Ｂ控制三 极管的导通或截至，控制磁保继电器触点的闭合或断。 开，达到供电控制目的。其他用户的磁保继电器的控 制信号Ａ、Ｂ皆为低，保持供电状态不变。
ｇｅｎｔｉｚｅｄ ａｍｍｅｔｅｒ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｗｉｔｈ ａ ｓｐｅｃｉａｌ ｐｏｗｅｒ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｃｈｉｐ ｂａｓｅｄ ｏｎ ａ ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ．Ｔｈｅ
ｐａｐｅｒ ａｌｓｏ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｉｔｓ ｈａｒｄｗａｒｅ ａｎｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ．Ｔｈｉｓ ａｍｍｅｔｅｒ ｃａｎ ｂｅ ｕｓｅｄ ｔｏ ｐｅｒｆｏｒｍ ｔｈｅ ｅｌｅｃ－
·７２·
工业仪表与自动化装置
２００８年第２期
单相多用户多功能智能化电能表设计与实现
原明亭，高军伟，何文雪
（青岛大学自动化工程学院，山东青岛２６６０７１）
摘要：介绍了一种以单片机为核心，采用专用电能计量芯片设计的单相多用户多功能智能化电
能表，并提供了其硬件和软件设计。该电能表可实现电能计量、复费率、远程抄表、预付费、定时供
技术应用，２０００，（８）：６９—７２． ［３］ 原明亭．多用户智能电表中的数据安全存储技术
３结论 该文采用ＡＤ７７５５电能计量专用芯片和单片机
［Ｊ］．工业仪表与自动化装置，２００５，（４）：４５－４７． ［４］万福君，单片微机原理系统设计与应用［Ｍ］．合肥：
中国科学技术大学出版社，２００２．
万方数据
１２Ｖ
ＰｌＯｌ５ Ｐｌｌ １４ Ｐ１２１３ Ｐ１３１２
图４供电控制电路
１．４非易失存储器电路设计
。
多用户电表作为计量仪表，电表的一些基本参
数（用户数、表地址、用户户号）、各用户的用电量、
预付费方式时用户预购电量、各用户计量的脉冲数
（小于０．１ ｋｗｈ对应的脉冲数）等都是非常重要的
万方数据
·７４·
峰。
显示用户户号
谷。 平。
显示用户用电量
图２ 显不器件外形设计
１．２计量电路接口设计 ＡＤ７７５５是一款功率／电能专用ＩＣ，基本工作原
理是，被测电流经芯片内可编程增益放大器（ＰＧＡ） 放大后接电流通道的ＡＤＣ，并由此ＡＤＣ转换为对 应的数字信号。再经相位校正和高通滤波，进入乘 法器。乘法器的另一路输入是由电压通道ＡＤＣ转 换而来的、与被测电压对应的数字信号。相乘后产 生瞬时功率信号。此信号经低通滤波器滤除其中的 交流分量，提取出负载消耗的瞬时有功功率，以较短 时间对瞬时有功功率进行累计，求得与瞬时有功功 。率成正比的高频频率并经ＣＦ输出，送ＭＣＵ微控制 器累加计数，实现对电能的计量，计量接口电路设计 可参见文献［２］。
ＹＵＡＮ Ｍｉｎｇ—ｔｉｎｇ，ＧＡＯ Ｊｕｎ—ｗｅｉ，ＨＥ Ｗｅｎ—ｘｕｅ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｌｔｎｄｅｒ Ｑｉｎｇｄａｏ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｑｉｎｇｄａｏ ２６００７ １，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｇｉｖｅｓ ａｎ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｂｏｕｔ ａ ｓｉｎｇｌｅ－ｐｈａｓｅ ｍｕｌｔｉ－ｕｓｅｒ ａｎｄ ｍｕｌｔｉ·ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｉｎｔｅｌｌｉ—
图６数据采集程序设计框图
设计的多用户多功能电能表，具有结构简单、成本低 廉、功能强、安装使用和管理比较方便等优点，在城 镇居民住宅、学生公寓、商铺等得到广泛应用，是很 有市场前景的一种智能化电表。
参考文献： ［１］孟臣，李敏．高性能铁电存储器ＦＭ２４Ｃ２５６及其在
单片机中的应用［Ｊ］．电子技术，２００３，（１）：３８－４１． ［２］ 高工．用ＡＤ７７５５设计的低成本电能表［Ｊ］．电子
单相多用户多功能智能化电能表设计与实现
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 引用次数：
原明亭， 高军伟， 何文雪， YUAN Ming-ting， GAO Jun-wei， HE Wen-xue 青岛大学,自动化工程学院,山东,青岛,266071
工业仪表与自动化装置 INDUSTRIAL INSTRUMENTATION & AUTOMATION 2008，(2) 0次
在图３中，自ＡＤ７７５５采样的电能脉冲经光电 隔离后，送到了Ｉ／Ｏ接口芯片７４ＨＣ３７３，ＭＣＵ自 ７４ＨＣ３７３读人８个通道的电能脉冲信号，采用软件 方法，识别出每个通道电能脉冲是否出现脉冲下降 沿，若出现下降沿，便进行脉冲计数和电量累计，达
到电能计量目的。Ｉ／Ｏ接口可达到ｌ一５个，使整个 系统的用户通道数达到１—４０个，在一个ＮＣＵ控制 下实现对多个用户的电能计量。 １．３供电控制电路设计
０ 引言
目前一般的家用全电子式的电能表，大多采用 专用计量芯片设计电量计量采集电路，采用机电式 计度器作为显示装置，只具有电能计量功能。结构简 单，价格便宜，适合一户一表使用，近几年得到推广 应用。这类电表，内部不含微处理器，难于实现分时 计量、远程抄表、预付费、定时供电控制等功能。在 一些用电集中的场所，如大学生宿舍，分户计量时每 层需安装多块电表，给施工、抄表、控制等带来困难。 该文设计一单相多用户智能化电能表，采用一块微 处理器，不仅能实现对多个用户的电能计量，而且具 有分时计量、远程抄表、预付费、定时供电控制等多 种功能。
由于电能表一般安装在楼梯间等较为昏暗的地 方，要求显示器件不仅具备自主发光能力，而且寿命
万方数据
２００８年第２期
工业仪表与自动化装置
·７３·
要长，显示的信息易于理解。对多用户多功能的电能 表来讲，其基本要求是正常计量情况下，需要同时清 楚显示出用户编号和其用电量，以便查看、抄表等。 所以显示电路由１０位ＬＥＤ数码管和３只发光二极管 构成，１０位数码管排列如图２所示。上面的４位用来 显示用户编号或用户户号，如显示２０１，表示为该单元 ２０１室，易于和门牌号对应，下面６位以５ 位整数一位小数形式显示用户的用电量， 显示的最大数为９９ ９９９．９，用电超过此 值，系统自动回零。三位发光二极管作复 费率情况下的峰、谷、平指示灯。显示器 以分时方式轮流显示各户的用电信息和 系统信息，每３．５ ｓ刷新一次，更新显示 用户户号及正常睛况下的用电量、预付费 方式时用户剩余电量、实时日历时钟、复 费率工作方式下各时段标志及用电量、远 程通信提示信息、电表基本信息（用户 数、表地址信息）等。电路设计采用串行 方式，由７４ＬＳｌ６４串并转换器作接口芯片，电路设计 较为简单，可参考文献［４］。
ｔｉｌｅ ｅｎｅｒｇｙ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，ｍｕｈｉｒａｔｅ，ｌｏｎｇ—ｄｉｓｔａｎｃｅ ｍｅｔｅｒ ｒｅａｄｉｎｇ，ｐｒｅｐａｙｍｅｎｔ，ｔｉｍｉｎｇ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ，ｅｔｃ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ａｍｍｅｔｅｒ；ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｏｌｅｒ；ｈａｒｄｗａｒｅ ｄｅｓｉｇｎ；ｓｏｆｔｅｗａｒｅ ｄｅｓｉｇｎ
远程通信电路、供电控制电路等部分组成。
蕊计量电路ｌ ｌ一。 一户电能ｌ ｌ。。
计晕电路Ｉ Ｌ三二
１圃 一存蕊景耄路
微
处 理
略卜 器 ．一远程矗信Ｊｕ磷
豆位及系统运行监视电路Ｌ一 －Ｉ供电控制电Ｐ
图１ 电能表硬件结构框图
用户电能计量采用专用集成电路设计，每一户 的计量脉冲信号，经Ｉ／Ｏ接口电路连接到系统总线， 在微处理器的控制下，轮流采集并计数其脉冲信号， 达到０．１ ｋＷｈ时，将电量存储到非易失存储器中， 以防电量丢失。整个电表采用分时方式，轮流显示 用户使用的电量数据。远程通信电路可实现电表联 网和远程抄表；实时１３历时钟实现电表的复费率和 定时供电；系统运行监视电路实时监控电表运行情 况，增加电表的可靠性。下面介绍一下电表的主要 电路设计。 １．１显示电路设计
２软件设计
多用户多功能电表，可在多个用户通 道上工作在电能计量方式、预付费用电方 式、复费率用电方式，并具有远程抄表和供 电控制功能。工作方式灵活，功能繁多，软 件编程较为复杂。硬件设计时很多部分采
调著门狗子秤序
襄 自相应Ｉ／Ｏ接ｕ渡入通道ｆ“量脉冲信号
延时Ｉ ｍｓ，再次自该通道读入脉冲信号
Ｎ
！土 该通道孟臣.李敏 高性能铁电存储器FM24C256及其在单片机中的应用[期刊论文]-电子技术 2003(1) 2.Anthony Collins.高工 用AD7755设计的低成本电能表[期刊论文]-电子技术应用 2000(8) 3.原明亭 多用户智能电表中的数据安全存储技术[期刊论文]-工业仪表与自动化装置 2005(4)
１ 电能表硬件设计
单相多用户多功能智能化电能表硬件结构如图 １所示。系统主要由电量计量采集电路、微处理器、
收稿臼期：２００７—０ｒ７—１６ 作者简介：原明亭（１９６７一），男，工学硕士，副教授，博士研究 生，现从事自动化仪表及装置、智能控制系统等方面的教学与科研工 作。
实时日历时钟电路、非易失存储器电路、显示电路、
多（５ Ｖ供电的ＦＲＡＭ擦写次数达到１００亿次）、速
度快（串口总线的ＦＲＡＭ的ＣＬＫ的频率高达２０ ＭＨｚ，无１０ ｍｓ的写等待周期），这样，ＭＣＵ每检测
图５主程序设计框图
一个脉冲就可以写到ＦＲＡＭ保存起来，以 １ ６００个脉冲为１度计算，ＦＲＡＭ能存１６０ 万度电，对单相表和单相复费率电表已足 够使用。接口及编程参见文献［１］。若采 用普通的串行ＥＥＰＲＯＭ，作为多用户智能 电表的数据存储器，须采用复杂的可靠性 措施，以防数据丢失¨１。