智能預付費電度表

智能預付費電度表

摘要：文章介紹了利用AT89c52單片機設計單相預付費式電度表。對電壓、電流的采集，電能的計算，數據的儲存、顯示和系統(tǒng)控制等環(huán)節(jié)進行了介紹。還給出了硬件原理圖和軟件流程圖，對各個模塊工作原理進行了分析。Abstract:Anelectricmeterwithpreparyinsingle-phasebasedontheAT89c52single-chipwasdesigned.Measurementofvoltageandcurrent，calculationofelectricenergy，storeanddisplayofdateandcontrolofthesystemwasdescribedinthispaper.Principleworkingchartofhardwarehavebeenindicated.Softwareflowchartofthecontrolsystemwasalsogived.關鍵詞：IC卡；電能計量；預付費；電度表Keywords:ICcard；measurementofelectricenergy；advancepayment；kilowatt-hourmeter0引言傳統(tǒng)的電表需要抄表人員定期挨家挨戶抄取數據，結算出費用后，再到各家索取，誤差大、統(tǒng)計工作量大，人為的錯誤給電力部門和用戶帶來極大不便，也造成了用戶和電力部門的糾紛。隨著城市經濟的發(fā)展以及人民生活水平的提高，家用電器的大量使用。抄表難、收費難困擾著電力部門，抄表人員的不斷增加提高了電業(yè)公司的經營成本，也給管理帶來許多麻煩，造成了人力資源的巨大浪費，針對這一問題，人們開始思考解決這一問題的方法，于是IC卡電度表應運而生。其發(fā)展勢頭迅猛，銳不可當。IC卡預付費電表的成功推廣應用，達到了控制電能和節(jié)約電能的雙重效果，改革了沿襲幾十年的消費模式，即先用電后付費的模式，而以先充值購電后消費的模式取而代之。作為使用者，用數一目了然，不再和鄰里發(fā)生用量上的矛盾，還做到了即時控制；作為管理者，解決了抄表難、算帳麻煩、收費難等一系列令人頭痛的難題；作為供電部門，將先行回收投資，提高管理效能，利國利民。如果集體消費群體，也使用智能IC卡表，將使管理者不再為收費為難，不再為分攤勞神，省心省力，事半功倍。本文將介紹一種利用單片機作為控制器的IC卡預付費式電度表。它的開發(fā)已經廣泛的應用在社會生活中，給人們生活帶來了便捷。電度表作為電能計量工具，在國民經濟各部門中得到廣泛應用。長期以來使用的都是機械式感應電度表。它具有耗電多笨重且需要手工抄表防竊電性能低等缺點。隨著微電子技術的迅猛發(fā)展，微控制器（單片機）和大規(guī)模集成電路在電能計量領域的廣泛應用，使電度表的技術水平得到長足發(fā)展。預付費電度表雖然只是普通計量器具，但是由于微控制器的引入，對我們設計電路提出了很高的要求[1]。同時作為一種智能化的家居電氣，也給人們生活帶來了諸多的便利，這無疑促進它的不斷地創(chuàng)新。1系統(tǒng)組成1.1主要性能指標準確度等級：2.0級；額定電壓：單相AC220V；標定電流：5（20）A，5（30）A，10（40）A；工作電壓：單相AC220V，±20％。1.2信號采集原理圖本方案采用功率累加式，將端口電流和電壓先送入模擬乘法器相乘，得到一個與功率P成正比的模擬電壓，再經過V/F變換，變成頻率信號f。單片機對頻率信號f進行累加，便可得到電能。系統(tǒng)框圖如圖1所示。這種方案對CPU的要求低，采用MCS—51系列單片機完全勝任。而且，現在已有集成電路將模擬乘法器、低通濾波器和V/F變換器集成在一起，其性能指標都遠遠高于分立元件。其中，模擬乘法器、低通濾波器和V/F變換器采用集成電路SM99