跟着核算机技能和通讯技能的开展,修建智能化程度越来越高。住所的智能化抄表体系在修建智能化中是必不可少的。在我国,对用户的电表仍选用人工抄表的办法。这种原始的查表办法不只造成了人力、物力的糟蹋,打扰居民正常日子 ,并且其精度差,电量数据需求人为读数不能实时传输 。为了从根本上处理这个问题,因而一种根据规划单片机的智能电表。电表若以单片机为主体替代传统仪器外表的惯例机械及电子线路,能够容易地将核算技能与丈量操控技能结合在一起,构成智能化丈量外表 。这种外表由计量电路、微处理器、LCD显现器、实时时钟、通讯接口及电源等组成 ,具有电能量计量、信息存储及处理、实时监测、主动操控、信息交互等功用 。
智能电表的作业原理
智能电表的硬件计划框图如图1 所示。电能表主要由计量、电源办理、存储、显现、按键处理、脉冲输出和通讯单元7 个部分组成 。本文的智能电表是以80C51为中心处理器。除此之外,加入了电能计量芯片CS5460A 和LCD 显现芯片1602,用于用户用电量的计量与显现。可是,因为CS5460A芯片只能丈量瞬时的电量,所以,还需求选用时刻芯片DS1302将时刻分段,这样电表就能够经过按键,不光能够显现出用户的瞬时用电量,并且还能显现某个时段的用电量。WiFi通讯电路的运用,能够完成智能电表的无线通讯,这样查电表的作业人员不必再挨家挨户的登门查询,而是直接接纳WiFi信号,就能够了解到用户的用电状况,比较便当、省时。关于存储模块,本文选用体积小、容量大的SD卡,比较于一般的存储模块,SD 卡还能够随时拆开、替换,既便当又有用。关于电源模块,本文选用的是外部供电方法。
智能电表的硬件规划
电能计量电路规划
电能计量芯片选用CS5460A。其主要功用如下:具有特别的主动引脚形式功用,能使芯片独立作业,得电时主动初始化 ;具有片内看门狗定时器与内部电源监视器;能够精确丈量正反两个方向的电压瞬时值、电流瞬时值、电压有效值、电流有效值以及功率和能量 ;供给了外部复位引脚;双向串行接口与内部寄存器阵列能够便当地与微处理器相衔接;外部时钟最高频率可达20 MHz;具有功率方向输出指示 。
图1 智能电表的硬件规划图
CS5460A与单片机80C51的衔接电路图见图2。
图2 CS5460A与80C51的衔接电路图
WiFi通讯模块规划
电表选用WiFi无线通讯的方法,WiFi通讯电路运用BCM8000。WiFi通讯技能具有数据传输率高、组网灵敏、可移动性好等长处。 WiFi通讯选用的是无线网络,使智能电表的装置不受通讯线路的局限性,具有装置便当的优势 。WiFi通讯电路与单片机80C51 的衔接,只需求将BCM8000 的RXDH 和TXDH 引脚别离对应衔接到80C51的TXD和RXD引脚,如图3所示。
图3 WiFi通讯电路与80C51的硬件衔接规划
智能电表的软件规划
智能电表的软件规划部分包含以下的几个部分:电能计量芯片CS5460A的数据传输、液晶显现器1602 显现子程序、键功用处理程序、WiFi 无线通讯程序、时钟芯片DS1302 的读/写操作程序、SD卡贮存模块的软件规划。
修改点评:本文是以80C51单片机为中心,根据单片机规划的智能电表,来完成电能的计量与显现、无线通讯、数据存储等功用。用户能够经过电表上的按键来挑选是显现用户当时用电量,仍是某一时段用电量。这种外表是一种智能化丈量外表。 本次规划的智能电表集成了计量与显现电量、数据存储、数据通讯等多种功用。经实验验证后,证明了电表功能的安稳、核算精确、差错较小、能够进行无线通讯等。可是,本次规划的电表可能在毛病自确诊方面有些缺乏,需求日后加以完善。
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