智能电表的设计_学位论文.doc

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1、2013届毕业生毕业论文题目:智能电表的设计院系名称：信息科学与工程学院专业班级：电子信息工程09级3班学生姓名：杨光学号：200948300325指导教师：杨红卫教师职称：教授2013年6月3日摘要随着科技的进步，电子产业的发展，人们生活水平的提高，电子式智能电表的出现势不可挡。智能电表相对于传统的机械式电表，具有精度更高，能够实现多费率计费，自动抄表，预付费等功能，优势不言而喻。相比传统电表需要电工去现场进行抄表，智能电表能够通过远程通讯进行抄表，这样就节省了大量的人力。同时，智能电表的多费率计费，能够让用户在电能生产代价低的时候多用点。生产代价高的时候尽量节约用电。这样能够使发出的电

2、能得到充分利用，有利于资源的节约。所以智能电表取代传统电表是大势所趋。智能电表具有数据保护功能，事件记录功能（如编程次数，失压次数等），远程抄表等一系列给基于集成电路而实现的功能。本文就一种简单智能电表的设计做出描述，主要通过载波通讯，485通讯，GPRS通讯，等各个单元来实现电表的数据传输，数据的显示，报警，远程抄表使电表具有简单的智能。本文通过对智能电表各个模块进行了简单设计，做出基本原理图。关键词：智能电表485通信智能载波通信ITitle：ThedesignofthesmartmeterAbstractWiththeprogressofscienceandtechnology,th

3、edevelopmentofelectronicindustryandtheimprovementofpeople'slivingstandard.Theemergenceofsmartmetersisinevitable.Respecttothetraditionalmechanicalmeters,Smartmetersishigherprecision,furthermore,thesmartmetershavethefunctionsuchasachievemulti-ratebilling,automaticmeterreading,prepaidfees.Thesmartmet

4、erhavethefunctionofdataprotecting,eventloggingandautomaticmeterreadingbecauseoftheIC.Inthispaper,asimpledesignofsmartmeterswillbemadedescription.ItwillmakethedatatransferthoughGPRSand485.Keywords:smartmeters485smartPowerLineCarrierI目次1前言21.1智能电表的概念21.2智能电表发展概况21.3智能电表的结构31.4智能电表的主要特点31.5智能电表研究的目的以

5、及意义32智能电表的简单设计思路52.1智能电表的硬件设计方法52.2智能电表硬件设计62.3智能电表的软件设计83智能电表各个模块的设计103.1通讯模块功能描述及设计103.2继电器模块功能描述113.3继电器模块性能描述123.4载波通讯部分电路及简要工作原理123.5红外控制电路及原理分析143.6计量模块153.7ESAM电路及原理分析164系统软件设计175智能电表常见问题分析175智能电表常见问题分析185智能电表常见问题分析19结论20致谢21参考文献22I1前言1.1智能电表的概念所谓智能电表就是就是基于单片机，集成电路使电表具有简单的数据分许能力及其他功能。相对于传统电

6、表，智能电表是电子式的，通过对智能电表内部单片机进行编程，可以使智能电表按照程序去进行简单的操作，比如说，每天定时抄表，在程序中设定在每天的某个时刻，单片机读取电表数据并做记录。再通过GPRS模块进行远距离通信，这就使电表实现了无人自动抄表功能，也就有了简单的智能。1.2智能电表发展概况目前，不但是中国，世界其他国家都在致力于发展智能电表。在各个国家的大型企业于国家电网关口基本都已经实现了电表的电子化，而这电子化的趋势正在向居民区扩散。在世界范围内，掀起了电网改造的浪潮，而实现电表的远程抄表，节约人力是各国发展智能电表的第一步，欧盟决定大比例提高其管辖范围的的智能电表覆盖率。而美国也决定增

7、加其国内智能电表的数量，并大力发展智能电网。智能电网在未来几年里将成为世界的话题，世界各国纷纷宣布将大力发展智能电网，这样就使得其他节能方法得到带动发展，如风能和太阳能。有力在世界范围内实现资源的节约。在中国，在20世纪60年代就已经将眼光投向了电子式电表。说明中国人民颇具慧眼。在国内，智能电表也在飞速发展，我国近年来在进行智能电网的改造，那么智能电表的研究当然必不可免的进入了国家的眼中。我们可以从资料中了解到，国家电网