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1、摘要外文翻译目录摘要ABSTRACT.II1. 绪论2系统整体方案设计2.1系统设计思路2.2本设计的具体实现方法2.3本设计所实现的主要功能3系统硬件设计3.1电源电路设计3.2电压电流采样处理单元3.3CPU中央处理单元4系统软件设计4.1系统主程序4.2键盘程序4.3电能脉冲计量程序4.4MAX7219初始化及显示程序4.4.1MAX7219初始化4.4.2显示程序4.5X5045相关程序4.6485通信程序4.7红外通信程序5测试结果与分析6结论及前景展望课题设计参考文献致谢附录一：系统程序附录二：英文文献及译文2.1系统设计思路系统整体分为电量测量和智能管理两部分。电量测量部分选用高
2、精度、高可靠性的电量测量ASIC实现，能够完成三相电量的准确计量。该部分是设计的关键和基础。智能管理部分除核心元件微处理器外，还需要人机交互模块、数据存储模块及通讯模块。该部分是实现电表“多功能化”的重要组成部分，对其要求是智能化程度高，易于功能扩展。(1)电量测量：专用电能测量IC(2)智能管理：人机交互模块：键盘 显示数据存储模块通信模块：485通信 红外线通信工作原理图如下所示：2.2本设计的具体实现方法三相智能电度表的整体电路主要包括：电源电路、电压电流采样处理单元、CPU中央处理单元等三部分组成。其中采样电路又分为电压采样模块、电流采样模块；CPU中央处理器单元又分为CPU中央处理器
3、、键盘、显示、外部存储器、485接口、红外收发、负荷控制、报警模块。系统工作原理：第一步接通电源电路，CPU中央处理单元上电，系统进入待机状态。此状态下，CPU取出存于外部存储器中的剩余电量数据和本电表机号并显示于显示模块上。当按下键盘“设置键”时，系统进入功能设置状态，按“确定键”则退出该状态。第二步采样单元发出电量计量脉冲信号，系统进入工作状态。次状态下，CPU对脉冲进行计数及计算电量，经过一段时间运算后得到这段时间中用户消耗的电量。用户上次预购电量减去剩余电量，得到用户新的预购电量剩余值。如果该值小于某一值时，通过报警模块通知用户及时购电。有两种事件是随机发生的：485通信和红外通信事件
4、。当上位机向电表发出通信请求时，系统进入485通信状态，通信结束退出该状态。当红外抄表器向电表发出通信请求时，系统进入红外通信状态，通信结束退出该状态。系统状态转换图见图系统状态转换图2.3本设计所实现的主要功能1、报警功能：当剩余电量小于报警电量时，电表常显剩余电量提醒用户购电2、数据保护：数据保护采用全固态集成电路技术，断电后数据可保持10年以上3、电量提示：当表中剩余电量等于报警电量时，跳闸断电一次，用户需插入IC卡，可恢复供电，用户此时应及时购电。4、自动断电：当电能表中剩余电量为零时，电能表自动跳闸，中断供电，用户此时应及时购电。5、回写功能：电能卡可将用户的累计用电量、剩余电量、过
5、零电量回写到售电系统中便于管理部门的统计管理。6、用户抽检功能：售电软件可提供数据抽检用电量并根据要求提供优先抽检的用户序列7、电量查询：插入IC卡依次显示总购电量、购电次数、上次购电量、累计用电量、剩余电量8、防窃电功能：一表一卡不可复制，逻辑加密。有效防止技术性窃电。9、过压保护功能：当实际用电负荷超过设定值时，电表自动断电，插入用户卡，恢复供电。10、低功耗：采用最新设计和SMT先进生产工艺。3硬件整体系统设计3.1电源电路的设计系统电源模块由主电源和后备电源两部分组成。主电源模块由变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成。其中整流电路采用DBl07集成模块，稳压电路采用7805集
6、成电路模块；后备电源采用可充电的LIP2032锂电池，主电源和后备电源的电路切换参考图34单片机外围电路。电源模块设计如图3-6所示。 7805的+5V输出通过S7跳线与系统的+5V网络连接。当S7闭合时，系统处于上电工作状态，此时二极管LED4导通发光。CON3为两路9v正弦交流信号输入接口，中间为接地端子。C20、C27为有极性的旁路电容作用是使7805的输入、输出电压保持基本稳定；C26、C28为0.1F的去耦电容，作用是滤除7805输入、输出信号中的尖峰脉冲成分。3.2电压电流采样处理单元3.3CPU中央处理单元4系统软件设计本系统主要完成三相有功电能的计量工作并显示，另外需进行485
7、远距离通信、红外通信，同时为便于设置机号和电流互感器系数，增加键盘电路。为增强系统实用性，本三相智能电表充分利用了CPU内部中断资源：485通信采用串行中断、红外通信采用INT0中断。4.1系统主程序系统主程序流程图如图4-1所示，主程序首先完成对X5045、MAX7219的初始化，设置串口工作方式，开中断，然后重复调用键盘扫描程序，计量脉冲程序，数据对EEPROM写入程序等。其中485通信程序采用外部INT0中断，红外程序采用串口中断。 图4-1系统主流程图初始化x5045开始读EEPROM初始化7219设置串口工作方式开串口中断开INT0中断喂狗指令计量脉冲信号显示程序键盘处理子程序写EE
8、PROM4.2键盘程序 本智能电表采用44行列式键盘，包含功能选择键（MENU）和数字键（0-9），分别用来设置电表机号和电流互感器互感系数。行列式键盘与单片机P2口连接，其对应关系如下表所示。表41键盘引脚分配表列L1列L2列L3列L4行H10键1键2键3键P2.4行H24键5键6键7键P2.5行H38键9键ABP2.6行H4MENUDEFP2.7P2.0P2.1P2.2P2.3键盘处理程序中定义以下存储单元变量，以便于程序编写和阅读，流程图见图4-2。FLAGEQU60H 功能号存储区 KNUMEQU61H键值存储区 NUMEQU62H设置位置计数器键盘程序可分为键值判断程序和键盘处理程序两部分。键值判断程序采用行扫描法判断键值，其中R2存列扫描输出码，R3存列值，KNUM存键值，其程序流程图见图4-2；开始有键按下延时去抖有键按下R4=00H ,R2=EFHL1=0键值R4+00键值R4+01L2=0键值R4+02L3=0键值R4+03R2左移L4=0键值存KNUMR4+04H第4列返回键盘处理程序流程图见图4-3.4.2键盘程序4.3电能脉冲计量程序4.4MAX7219初始化及显示程序4.4.1MAX7219初始化4.4.2显示程序4.5X5045相关程序4.6485通信程序4.7红外通信程序
