智能预付费电度表

智能预付费电度表

摘要：文章介绍了利用AT89c52单片机设计单相预付费式电度表。对电压、电流的采集，电能的计算，数据的储存、显示和系统控制等环节进行了介绍。还给出了硬件原理图和软件流程图，对各个模块工作原理进行了分析。Abstract:Anelectricmeterwithpreparyinsingle-phasebasedontheAT89c52single-chipwasdesigned.Measurementofvoltageandcurrent，calculationofelectricenergy，storeanddisplayofdateandcontrolofthesystemwasdescribedinthispaper.Principleworkingchartofhardwarehavebeenindicated.Softwareflowchartofthecontrolsystemwasalsogived.关键词：IC卡；电能计量；预付费；电度表Keywords:ICcard；measurementofelectricenergy；advancepayment；kilowatt-hourmeter0引言传统的电表需要抄表人员定期挨家挨户抄取数据，结算出费用后，再到各家索取，误差大、统计工作量大，人为的错误给电力部门和用户带来极大不便，也造成了用户和电力部门的纠纷。随着城市经济的发展以及人民生活水平的提高，家用电器的大量使用。抄表难、收费难困扰着电力部门，抄表人员的不断增加提高了电业公司的经营成本，也给管理带来许多麻烦，造成了人力资源的巨大浪费，针对这一问题，人们开始思考解决这一问题的方法，于是IC卡电度表应运而生。其发展势头迅猛，锐不可当。IC卡预付费电表的成功推广应用，达到了控制电能和节约电能的双重效果，改革了沿袭几十年的消费模式，即先用电后付费的模式，而以先充值购电后消费的模式取而代之。作为使用者，用数一目了然，不再和邻里发生用量上的矛盾，还做到了即时控制；作为管理者，解决了抄表难、算帐麻烦、收费难等一系列令人头痛的难题；作为供电部门，将先行回收投资，提高管理效能，利国利民。如果集体消费群体，也使用智能IC卡表，将使管理者不再为收费为难，不再为分摊劳神，省心省力，事半功倍。本文将介绍一种利用单片机作为控制器的IC卡预付费式电度表。它的开发已经广泛的应用在社会生活中，给人们生活带来了便捷。电度表作为电能计量工具，在国民经济各部门中得到广泛应用。长期以来使用的都是机械式感应电度表。它具有耗电多笨重且需要手工抄表防窃电性能低等缺点。随着微电子技术的迅猛发展，微控制器（单片机）和大规模集成电路在电能计量领域的广泛应用，使电度表的技术水平得到长足发展。预付费电度表虽然只是普通计量器具，但是由于微控制器的引入，对我们设计电路提出了很高的要求[1]。同时作为一种智能化的家居电气，也给人们生活带来了诸多的便利，这无疑促进它的不断地创新。1系统组成1.1主要性能指标准确度等级：2.0级；额定电压：单相AC220V；标定电流：5（20）A，5（30）A，10（40）A；工作电压：单相AC220V，±20％。1.2信号采集原理图本方案采用功率累加式，将端口电流和电压先送入模拟乘法器相乘，得到一个与功率P成正比的模拟电压，再经过V/F变换，变成频率信号f。单片机对频率信号f进行累加，便可得到电能。系统框图如图1所示。这种方案对CPU的要求低，采用MCS—51系列单片机完全胜任。而且，现在已有集成电路将模拟乘法器、低通滤波器和V/F变换器集成在一起，其性能指标都远远高于分立元件。其中，模拟乘法器、低通滤波器和V/F变换器采用集成电路SM99