基于ADE7758的复费率三相电能表设计.pdf

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1、2012年第3期工业仪表与自动化装置·105·基于ADE7758的复费率三相电能表设计牛广文(兰州工业学院电气工程系，兰州730050)摘要：设计了基于电能计量芯片ADE7758和单片机PIC16F877为核心的复费率三相电能表，实现了复费率电能计量、记录、自动抄表等功能。对具体的电压电流采样电路、计量电路、时钟电路、RS一485和红外通信电路等进行设计，并给出了系统软件流程图。设计的电能表硬件电路简单，抗干扰能力强，不同的通信接口方便用户使用，具有一定的应用价值。关键词：复费率；三相电能表；PIC16F877单片机；ADE7758中图分类号：TP368．1

2、文献标志码：A文章编号：1000—0682(2012)03—0105—03Designofthree--phasemulti--rateelectricpowermeterbasedonADE7758N1UGuangwen(DepartmentofElectricalEngineering，LanzhouInstituteofTechnology，Lanzhou730050，China)Abstract：Athree—phasemuhi—rateelectricpowermeterbasedonenergymeasurementchipADE7758andP

3、IC16F877singlechipwasdeveloped．Themeterrealizesmulti—rateelectricpowermeas-urement，registerandautomaticmetering．Themeasuringcircuitofvoltageandcurrent，calendarandclockcircuit，RS一485interfaceandinfraredcommunicationcircuitwasdesigned．Andsystemsoftwareflowdia—gramwasgiven．Hardwaredes

4、ignofthemetercircuitissimple，anti—interferenceability，differentcommu—nicationinterfaceuser—friendly，hasacertainvalue．Keywords：multi—rated；three—phaseelectricpowermeter；PIC16F877singlechip；ADE77580引言1系统总体结构我国许多电网在负荷高峰时，经常拉闸限电，而系统总体结构如图1所示。在负荷低谷时则浪费严重，导致水电厂大量弃水，火电厂长时间低负荷运行，使发、供电设备的容量

5、不能充分利用，运行不经济。为了合理调配用电时间，应该引导用户错峰用电与削峰填谷用电，以均衡电力负荷，实现供需平衡。复费率电能表¨就是按照高峰、低谷时间分别记录用电量，以便按不同的价格收取电费，鼓励用户主动采取避峰填谷的措施，以利于图1系统总体结构供电、用电双方，因而复费率电能表成为了市场需求其中电压、电流采样电路实现了将电网中不可的热点。但是，“一户一表制”大面积的推广，对电直接测量的大电压、大电流转变成为可以用来测量能表计量的多种数据依靠人工抄表采集的方法，存处理的小电压、小电流。电能的计量由电能表芯片在一定的难度和弊端。该文设计了基于单片机ADE7758

6、完成，并将数据通过SPI接口上传至单片PIC16F877和电能表芯片ADE7758的复费率电能机PIC16F877进行分析计算，系统采用专用电能计表，它在稳定性、性价比上都具有很大的优势，且具量芯片ADE7758+单片机PIC16F877的方式测量有远程抄表，自动计费的功能。电能，与目前大部分复费率电能表采用的解决方案相比，该方案不但减少了外围器件，使结构更紧凑，降低了功耗，也有效地抵抗了各种干扰。时钟电路收稿日期：2011—12一O6作者简介：牛广文(1967)，男，高级工程师，主要从事计算机自为复费率电能表提供准确的时间信息，便于实现不动控制技术，智能检

7、测技术的教学与应用研究。同费率下电能的计量。液晶显示为用户提供了清·106·T业仪表与自动化装置2012年第3期晰、实时的电量信息。通信接口包含Rs一485和红信号。REF引脚是片内基准电压的输入输出引脚，片外两种方式实现电能表与采集器之间的数据交互。内基准电压的标称值是2．5V，该参考电压对测量的精度影响很大，在引脚上使用1jxF的瓷介电容对2系统硬件设计AGND去耦。SPI接口的引脚DOUT、SCLK、DIN分别2．1电压、电流采样电路连接单片机SPI接口对应的引脚上，以实现ADE7758针对额定电压220V、额定电流1A的工作条件，与单片机PIC16F

8、877的数据传输。每相的电压、电流采样电路如图2所示