MSP430单片机多功能电能表设计+电路图(4)

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总体来说，设计一款价格适中，功能较为齐全，计量精度等较高的复费率电能表对我国目前的电力供需政策有很重大社会的意义、经济意义、实用意义。

1.3 本文的主要工作

旧式的单相电能表存在着两大弊端，即其功能单一和必须使用人工来抄表。这无疑要耗费更多的人力资源。我国用电户口基数巨大，抄表和统计数据并上传至系统人力资源压力非常大。为了减少人力资源的使用，并且节省更多时间，本设计给出了一种单相的多功能电能表的设计方法，它最基础的功能就是实现了电能表的分时段计量和电能表的远程抄表功能，根据设计的期望，本设计主要工作有以下四大点：文献综述

（1）从原理上对各种电能计量的方法集中分析，最后选择最为合适的电能计量方法。

（2）对多功能电能表的硬件进行系统设计，主要有计量芯片和中央处理器的选择以及电压、电流采样电路的设计，还有工作电源、实时时钟、液晶显示、远程通信等功能模块的实现。

（3）进行多功能电能表的软件系统搭平台搭建、选择，设计相关的流程图。

（4）进行多功能电能表的保护电路设计，主要有防窃电方法概述、过电压设计等设计。

2 多功能电能表系统简介

2.1 多功能电表的系统结构

复费率的多功能电能表能够按照已被系统预设好的的峰、谷时段，分别来计量高峰时间段和低谷时间段用户的用电量，最终完成分时计量峰时间段以及谷时间段的电价政策。多功能电能表不仅能对电能实现分时计量，其还能显示实时数据、存储数据与输出数据，为了实现这些功能，多功能电能表也应具备LCD显示电路，实时通信电路，存储电路，实时时钟电路等。来!自~751论-文|网www.751com.cn

本系统设计的通信方式有三种，即红外通信方式、RS-485总线通信方式和无线通信方式。这三种通信方式能够满足用户的多种抄表方式要求，实现传统人工抄表方式的同时也可以实现远程抄表。现如今电力自动化程度不断提高，越来越多的小区中安装了远程抄表系统。远程集抄系统运用通信技术和计算机技术，将电表采集到的居民用电的数据，经集抄通讯系统传输存放于系统主站数据库中。远程抄表节省了人力成本，省去了一些传统抄表的中间环节，实现智能计费和智能管理，远程监控，提升抄表的效率和可靠性。远程抄表系统的优点被越来越多的地区电力部门认可，并运用远程抄表系统来实现电能数据采集。目前，我国正在使用的远程抄表技术一般有专线通信，无线通信和电力线载波通信三种。专线通信一般是运用RS-485 总线和CAN总线[5]。稳定性好、通信可靠性高和速度相对较快是专线通信最大优点，但是它必须要铺设专用的通信信道，经济性较差。无线通信运用无线模块来实现数据的传输，经济性较好，但因无线电委员会管理无线频段的分配，当发出的信号波超过一定功率时需要申请，因此无法大规模使用无线通信。目前，通信技术发展的热门是电力线载波通信，不成熟的载波技术无法保证传输系统工作的稳定性，所以较少被运用。

综上所述，目前电力集中抄表系统是依赖RS-485总线通信方式和CAN总线通信方式实现数据流通。本次设计的多功能电能表基于RS-485总线通信为主，预留无线通信端口的抄表系统，并融合现场扫描式红外线抄表技术