智能預(yù)付費(fèi)電度表

智能預(yù)付費(fèi)電度表

摘要：文章介紹了利用AT89c52單片機(jī)設(shè)計(jì)單相預(yù)付費(fèi)式電度表。對(duì)電壓、電流的采集，電能的計(jì)算，數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存、顯示和系統(tǒng)控制等環(huán)節(jié)進(jìn)行了介紹。還給出了硬件原理圖和軟件流程圖，對(duì)各個(gè)模塊工作原理進(jìn)行了分析。Abstract:Anelectricmeterwithpreparyinsingle-phasebasedontheAT89c52single-chipwasdesigned.Measurementofvoltageandcurrent，calculationofelectricenergy，storeanddisplayofdateandcontrolofthesystemwasdescribedinthispaper.Principleworkingchartofhardwarehavebeenindicated.Softwareflowchartofthecontrolsystemwasalsogived.關(guān)鍵詞：IC卡；電能計(jì)量；預(yù)付費(fèi)；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(shù)據(jù)，結(jié)算出費(fèi)用后，再到各家索取，誤差大、統(tǒng)計(jì)工作量大，人為的錯(cuò)誤給電力部門和用戶帶來(lái)極大不便，也造成了用戶和電力部門的糾紛。隨著城市經(jīng)濟(jì)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(fèi)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(jīng)營(yíng)成本，也給管理帶來(lái)許多麻煩，造成了人力資源的巨大浪費(fèi)，針對(duì)這一問(wèn)題，人們開始思考解決這一問(wèn)題的方法，于是IC卡電度表應(yīng)運(yùn)而生。其發(fā)展勢(shì)頭迅猛，銳不可當(dāng)。IC卡預(yù)付費(fèi)電表的成功推廣應(yīng)用，達(dá)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(fèi)模式，即先用電后付費(fèi)的模式，而以先充值購(gòu)電后消費(fèi)的模式取而代之。作為使用者，用數(shù)一目了然，不再和鄰里發(fā)生用量上的矛盾，還做到了即時(shí)控制；作為管理者，解決了抄表難、算帳麻煩、收費(fèi)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(guó)利民。如果集體消費(fèi)群體，也使用智能IC卡表，將使管理者不再為收費(fèi)為難，不再為分?jǐn)倓谏瘢⌒氖×?，事半功倍。本文將介紹一種利用單片機(jī)作為控制器的IC卡預(yù)付費(fèi)式電度表。它的開發(fā)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在社會(huì)生活中，給人們生活帶來(lái)了便捷。電度表作為電能計(jì)量工具，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門中得到廣泛應(yīng)用。長(zhǎng)期以來(lái)使用的都是機(jī)械式感應(yīng)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(diǎn)。隨著微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，微控制器（單片機(jī)）和大規(guī)模集成電路在電能計(jì)量領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，使電度表的技術(shù)水平得到長(zhǎng)足發(fā)展。預(yù)付費(fèi)電度表雖然只是普通計(jì)量器具，但是由于微控制器的引入，對(duì)我們?cè)O(shè)計(jì)電路提出了很高的要求[1]。同時(shí)作為一種智能化的家居電氣，也給人們生活帶來(lái)了諸多的便利，這無(wú)疑促進(jìn)它的不斷地創(chuàng)新。1系統(tǒng)組成1.1主要性能指標(biāo)準(zhǔn)確度等級(jí)：2.0級(jí)；額定電壓：?jiǎn)蜗郃C220V；標(biāo)定電流：5（20）A，5（30）A，10（40）A；工作電壓：?jiǎn)蜗郃C220V，±20％。1.2信號(hào)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(gè)與功率P成正比的模擬電壓，再經(jīng)過(guò)V/F變換，變成頻率信號(hào)f。單片機(jī)對(duì)頻率信號(hào)f進(jìn)行累加，便可得到電能。系統(tǒng)框圖如圖1所示。這種方案對(duì)CPU的要求低，采用MCS—51系列單片機(jī)完全勝任。而且，現(xiàn)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(biāo)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)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