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基于HT46F49E的低成本智能电表设计

作者: 时间:2013-08-22 来源:网络 收藏

芯片采样电压和电流,相乘得到有功功率,并将其转换为相应频率脉冲,单片机计数器对脉冲计数即为用户电量,单片机再控制LCD将电能显示出来。框图1中红外收发部分是为配合红外抄表用的,而实时时钟是配合备份电池充电提供时间基准,也是为了方便开发复费率电表用。系统采用双电源,正常情况下市电经降压、线性电源滤波后给系统供电,单片机检测电池电量,若电量过低,还要给备用电池充电,停电时系统由电池供电,保障了停电状态下红外抄表的正常进行。停电状态下,数据保存在单片机自带的EEPROM中,保证了数据的安全性。

本文引用地址://m.amcfsurvey.com/article/175747.htm

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2)部分:系统方框图如图2。AD键盘向系统输入指令,红外收发部分完成红外抄表或是向电表发送其他指令,由24C64保存采集到的数据,每个用户数据占用8个字节,共可保存约1 000多个用户数据。实时时钟为每个用户数据插入时间数据用。串口是用来和电脑通信用,将采集到的数据发送到电脑上,进一步的进行处理,生成电费单。
2.2 硬件设计
1)电能计量部分:主要硬件电路如图3所示。

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为美国ADI公司生产的一款宽量程,高精度的功率测量或电能计量的专用集成电路芯片,其输入引脚可直接与不同量程的传感器相连接,简化了与传感器的接口。芯片输出为脉冲信号,方便与微控制器进行数据处理,该芯片将瞬时有功功率转化为脉冲信号由CF端输出。芯片内部除了A/D转换电路和参考电路外,信号全部采用数字方式处理,从而保证了在极其恶劣环境条件和长期工作状态下的高度稳定性和准确度,这一点为功率变送器的设计提供了一种低成本高精度的解决方案。
是台湾Hohek公司生产的经济型FLASH单片机,内置EEPROM,用来保存电表数据;自带9位AD,两路PWM输出,用来管理电池充电和产生38 KHz红外载波;2.2~5.5 V的宽电压供电,主电源为5 V,备份电池为3.6 V;两种低功耗模式,在低功耗模式下只有数μA的电流,延长了电池工作时间。
2)部分:主要硬件电路如图4。由于采集数据时涉及到密码和用户码的设置,需要用到较多的按键,方案中用单片机的4路AD扩展了19个按键,巧妙的解决该单片机I/O口较少的不足。单片机还要和电脑通信,而该单片机没有串口,因此需要用软件模拟UART口,选用4.9152 M的晶振,正好是9 600的整数倍,模拟UART波特率刚好可以做到9 600 bit/s,而且用该晶振时PWM的频率为38.4 kHz,正好可以驱动红外发射管。

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