数字单相电度表的设计.pdf

目录一、设计思路....................................................41.主要任务.................................................42.设计思路.................................................4二、设计过程与说明..............................................51.设计调研.................................................52.设计方案.................................................62.1硬件设计.............................................72.2软件设计.............................................83.数字电度表的实现功能.......................................94.设计过程中碰到的问题和解决措施.............................9三、设计成果简介................................................101.产品的特点...............................................102.作品展示.................................................113.设计总结.................................................12五、参考文献....................................................13一、设计思路1.主要任务本次设计主要的任务是设计一款实用性高、耐腐蚀、有一定精度要求、易操作、能适应不同恶劣环境的数字单相电度表，满足人们在生活生产中对压力测量的需要。在人们生活的时候，对于电量数据的采集是非常重要的。随着社会、经济的发展和人民生活水平的提高，各种家用家电的拥有率及使用率逐年上升。我们应该怎样来知道电器的用量以便来节约用电。目前绝大多数的无线抄表系统采用红外通信方式。红外通行方式受环境影响且通信距离短抗干扰性较差。2.设计思路为拓展数字单相电度表在实用中的局限性，更大程度的满足现代人对于电度表的要求。所要设计的系统应该实现对电度表的智能控制，它能够准确的显示出用电器的用电量，并能够通过互联网传输模块传送给抄表师傅，最后通过液晶屏显示出来。该数字单相电度表应具有以下功能：（1）电量测试：功率低于2KW的情况下尽量大，否则效果不明显。（2）用户和用电量显示：在通电开始后，首先显示的是用户的姓名和编号，然后在显示用用电器的用电量。（3）电量记忆：当系统断电重启时，系统会记忆上次用电器的用电量，可以根据用户的需求进行清零或者不清零。（4）远程抄表：采用互联网通讯模块进行互联网远程抄表，在低于十米的情况下可进行互联网抄表。通过互联网传输系统将用电器的的用电量准确的传送到抄表师傅手中的显示器上。二、设计过程与说明1.设计调研随着我国经济的飞速发展，电能消耗日益增加，电能成为现代社会国民经济和人民生活的重要保障。单相数字电度表以其计量精度高，成本低等有优势在我国将会被逐步推广使用。目前，我们在大多数的农村和城市中会看到抄表的师傅高空抄表，而且读书很麻烦。特别是在农村高空抄表的现象很普遍，这样就存在一定的危险性。本设计具有互联网远程抄表和液晶显示等功能，避免了读表的繁琐性和抄表的危险。因此具有一定的实用价值。2.设计方案在本设计中不同的硬件模块构成了数字电度表的组成，每个模块在有着不同的作用在电镀表中承担了一定的作用，模块相互间通过MCU连接在一起来组成电度表，模块主体框架图如图1所示：电能计量电压电流采样网络芯片取样电路复位电路显示部分单片机时钟电路AT89C51（主制器）电量记忆部分稳压电路图1主体框架图基于以上硬件设计设计结构可分为A/D转换模块与单片机数据处理模块、LED显示模块三个主要模块。其中A/D转换模块由ADC0809芯片来完成，数据处理模块有AT89c51完成，显示模块有LED数码管完成。2.1.硬件设计数字电度表的硬件电路可分为A/D转换电路模块、数据处理模块和显示模块三大主要模块但也包括信息传输模块、电子计算模块。硬件结构图如图2所示：信息传输模块A/D转换模块AT89C51电能计算模块显示模块图2硬件结构图其中，电能计量模块完成电能测量等功能，信息传输模块主要负责传输