文档介绍：项目报告
题目: 三相电子式多功能电能表
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指导教师:
组别: 本科组
应用类别: 低功耗应用类
平台: MSP430

三相电子式多功能电能表
摘要
本文主要由专业电能计量芯片ATT7022B和单片机MSP430F149系统的基本功能和结构组成。硬件电路方面,在线路设计上充分考虑电路的电磁兼容性。设计了一种更为可靠的电能表供电电源,提高了抗雷击能力。并提出了采用EPROM存储数据,以便达到简洁、安全的目的。在电子式电能表特别关键的通讯单元,设计了串口通讯、无线通讯等多种通讯方式,从而将分散的电表连成网络,实现集中控制和远程抄表的功能。另外还设计GPS模块对采集点的坐标进行定位。
abstract
This passage mainly presents the basic functions and structures based on the system of the professional electric energy measurement chip ATT7022B and Single-puter MSP430F149. In terms of a hardware circuit, while designing it, its patibility is fully taken into consideration. A new kind of an electric energy meter power supply with more reliability is designed, improving the anti-lightning ability. Meanwhile, it is proposed that the EPROM be adopted to store data with an effort to achieve simplicity and security. With regard to the particularly munication unit of the electronic energy meter, many kinds munication methods are also plished, munication and munication included, thereby connecting dispersed meters into work and achieving centralized control and remote meter reading. Additionally a GPS module is devised for positioning collection dot coordinates.
1 引言
近几年,国内电力供应严重不足已经成为制约国民经济发展的瓶颈之一,如何合理、有效地利用电力资源已经成为电力市场供需双方共同关注的焦点,而准确高效地进行电能计量,更好的利用能源为广大人民服务,就需要精度更高、功能更强的计量工具,因而集多参数测量、电能计量、分析、控制等功能的多功能电能表正在应市场的需求而快速发展。
三相电子式多功能电能表主要用在大、中、小型工厂和车间、商厦宾馆、机关、学校的配电室及乡、镇、村和城市住宅小区,几乎包括所有企、事业单位用户和其他集体用户。
2 系统方案

由于多功能电能表的功能要求实现的功能非常多,MCU外围芯片的电路设计较为复杂,模块化设计方案。主要模块有电源模块,电能计量模块,实现三相以电量采集芯片实现数据采集、计量以及为整个系统提供电源;单片机侧以管理微处理器为中心,包括通信模块,显示键盘模块,存储模块,控制模块。其中电源模块采用三个降压变压器及整流电路实现三相整流电源。电能计量模块包括电能采样外围电路,互感器分压采样。通信模块包括RS485通信及红外发射接收单元。显示模块LCD显示。时钟模块使用实时时钟芯片(RTC)DS1302 ,作为三相电能表分时计费的时间基准。
三相电子式多功能电能表设计方式主要有专用芯片、交流采样两种:利用专
用芯片设计的电能表,推出的时间快,成本低,功耗低,产品可靠,但功能受到
一定的限制。而利用 A/D 进行交流采样实现电能采集的电能表,功能多,灵活,
但推出的时间长,但对CPU的运算要求速度高,功耗大。本方案的电能表采用专用芯片,。
各相电压经过电阻分压,各相电流经过CT送入专用电能芯片,经内部A/D
转换和运算处理后,计算出相应的电能、电压、电流等数据,由MCU读取数据,经过计算整理和分时处理,得到各费率的正反向有功、无功