为缓解电力供需矛盾,提倡节约、合理地使用电能、提高全国的用电效率
2015/10/17 17:38:35 点击:
随着经济的飞速发展,各行各业对电的需求越来越大,电力资源紧缺和用电量不均衡的现象十分严重。为缓解电力供需矛盾,提倡节约、合理地使用电能、提高全国的用电效率,已成为国家提倡构建节约型社会的基本国策之一。电能的消耗大量集中在低压配电终端,为了加强终端电能计量的考核和管理,引导用户有效、合理、均衡地利用电能,方便用户现场使用和配电设施升级改造,针对传统挂壁式或电气柜式电能表在现场安装接线的不便,设计一种微型化导轨式安装电能表,具有测量精度高、过载能力强、工作电压范围宽、性能稳定可靠、自身功耗低等优点。并且其体积小巧,外观简洁,结构模数化,可与微型断路器配合使用安装于配电箱内,实现低压配电终端电能计量的一体化设计、管理。
1 设计方法
1.1 硬件设计
硬件设计主要由电源电路、计量电路、通信电路和主MCU控制部分组成。
电网中的实时电压、电流信号通过采样电路,送到电量计量芯片ATT7030A运算、处理,输出电能脉冲,MC68HC908LJ12芯片对脉冲进行累计、存储、显示和管理实现整个电表功能[1]。
1.1.1 主控制器
主控制器为MC68HC908LJ12芯片,该芯片内部集成了两个16位定时器TIM1、TIM2,6通道10位ADC,串行通信接口SCI和串行外围部件扩展接口SPI,且具有12 KB的高速闪存FLASH和512 B的RAM存储器,内置锁相环,可用低频的32.768 kHz的晶振
就可获得32 MHz时钟,使系统的抗干扰能力大大提高。拥有低电压复位、非法操作码复位、非法地址复位等功能,使芯片的可靠性和稳定性大大加强,且自带LCD驱动,使电路结构更加简化。MC68HC908LJ12芯片不但拥有强大的功能,而且具有很高的性价比,可以方便地实现各种测量与控制功能,在电表中有着非常广泛的应用。主控制部分是以MC68HC908LJ12芯片为核心,对其他各个模块进行连接、控制和管理。主控制部分原理如图2所示。
1 设计方法
1.1 硬件设计
硬件设计主要由电源电路、计量电路、通信电路和主MCU控制部分组成。
电网中的实时电压、电流信号通过采样电路,送到电量计量芯片ATT7030A运算、处理,输出电能脉冲,MC68HC908LJ12芯片对脉冲进行累计、存储、显示和管理实现整个电表功能[1]。
1.1.1 主控制器
主控制器为MC68HC908LJ12芯片,该芯片内部集成了两个16位定时器TIM1、TIM2,6通道10位ADC,串行通信接口SCI和串行外围部件扩展接口SPI,且具有12 KB的高速闪存FLASH和512 B的RAM存储器,内置锁相环,可用低频的32.768 kHz的晶振
就可获得32 MHz时钟,使系统的抗干扰能力大大提高。拥有低电压复位、非法操作码复位、非法地址复位等功能,使芯片的可靠性和稳定性大大加强,且自带LCD驱动,使电路结构更加简化。MC68HC908LJ12芯片不但拥有强大的功能,而且具有很高的性价比,可以方便地实现各种测量与控制功能,在电表中有着非常广泛的应用。主控制部分是以MC68HC908LJ12芯片为核心,对其他各个模块进行连接、控制和管理。主控制部分原理如图2所示。
主控MCU的工作原理,实时采集电量脉冲信号并进行累计,根据实时时钟切换费率,保存分时电量,进行月电量冻结,循环显示各时段电量及时间、日期信息,及时保存电量。为方便软硬件设计,RTC电路RX 8025与EEPROM电路24C16A芯片连接在同一I2C网络中,通过不同的设备地址进行读写操作。由于MC68HC908LJ12自带LCD驱动,使显示电路设计变得简单。
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