倪修建 來(lái)源：《國(guó)外電子元器件》

     摘要：介紹了一種新型智能電表的應(yīng)用系統(tǒng)，并對(duì)該智能電表中的手持單元部分和費(fèi)率裝置部分的實(shí)際電路和設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了說(shuō)明。給出了具體的電路原理圖及相關(guān)的主要軟件設(shè)計(jì)程序。

     關(guān)鍵詞：智能電表

     單片機(jī) eeprom 程序

     隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，智能電表應(yīng)用愈來(lái)愈廣泛，作為現(xiàn)在使用較為廣泛的ic卡電表系統(tǒng)的替代升級(jí)產(chǎn)品，智能電表在日本和歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家已有了廣泛的應(yīng)用。我國(guó)也有廠商正在積極研制商品化的智能電表產(chǎn)品。本文介紹一種新型智能電表的電路構(gòu)成和軟件設(shè)計(jì)方案。

     該智能電表屬機(jī)電式智能電表，它由硬件電路、相應(yīng)軟件及發(fā)行系統(tǒng)三部分構(gòu)成，可實(shí)現(xiàn)某一電力公司不同時(shí)間段不同電價(jià)的計(jì)費(fèi)，從而可實(shí)現(xiàn)用電監(jiān)管的智能化。本文將對(duì)硬件電路和相應(yīng)的軟件系統(tǒng)加以介紹。

     1 電表硬件裝置

     本電表裝置的硬件包括接口卡、手持單元及電表費(fèi)率系統(tǒng)三部分。通過(guò)插在微機(jī)擴(kuò)展槽的接口卡，可用手持單元實(shí)現(xiàn)與普通微機(jī)的連接。電力公司通過(guò)普通微機(jī)串口輸入用戶購(gòu)電信息到手持單元部分，用戶再將購(gòu)電信息用手持單元發(fā)送到電表費(fèi)率系統(tǒng)，由費(fèi)率系統(tǒng)根據(jù)用戶購(gòu)電信息來(lái)監(jiān)視用戶用電情況，完成計(jì)費(fèi)，并在適當(dāng)時(shí)候提醒用戶購(gòu)電。

     1.1 手持單元

     手持單元部分的電路原理圖如圖1所示。

     它要完成以下功能：

     （1）通過(guò)串口接收由微機(jī)程序輸出的用戶購(gòu)電信息，并將該用戶購(gòu)電信息存儲(chǔ)并加密。

     （2）準(zhǔn)確無(wú)誤地將用戶購(gòu)電信息用紅外方式發(fā)送到費(fèi)率系統(tǒng)。

     （3）在發(fā)送完用戶的購(gòu)電信息后，系統(tǒng)將自動(dòng)清除購(gòu)電信息。

     在圖1中，intel公司的單片機(jī)87c51為完成該部分功能的主體器件，手持單元部分的功能由存儲(chǔ)在87c51內(nèi)的軟件程序完成。需用87c51的主要引腳功能說(shuō)明如下：

     ●外接晶振引腳xtal1和xtal2可與87c51片內(nèi)的反相放大器構(gòu)成振蕩電路，用于為單片機(jī)提供時(shí)鐘信號(hào)。

     ●rst/vpp是單片機(jī)的復(fù)位輸入端，也是掉電方式下內(nèi)部ram的vpp供電端。

     ●p1引腳為輸入/輸出口，它內(nèi)部帶有上拉電阻，為8位i/o口。在eeprom編程和程序驗(yàn)證時(shí)，該引腳用于接收低8位地址。

     ●rxd（p3.0）引腳為串行輸入口。

     ●txd（p3.1）引腳為串行輸出口。

     87c51的rst引腳外接復(fù)位電路，p1.2引腳外接發(fā)射電路，p1.3引腳外接接收電路。24c01a為美國(guó)atmel公司生產(chǎn)的eeprom，是一個(gè)容量為1k比特（128×8）的雙線串行接口cmos存儲(chǔ)器。用于存儲(chǔ)軟件程序運(yùn)行時(shí)所必需的信息。其中sda為串行數(shù)據(jù)線，scl為串行時(shí)鐘線。

     1.2 電表費(fèi)率系統(tǒng)

     電表費(fèi)率系統(tǒng)需要完成的功能主要如下:

     ●接收手持單元發(fā)送的用戶購(gòu)電信息；

     ●將新收到的用戶購(gòu)電信息與費(fèi)率系統(tǒng)的自有用戶用電信息進(jìn)行合并計(jì)算以得到新的信息；●動(dòng)態(tài)計(jì)算以得出剩余電量，并在剩余電量到達(dá)警戒值時(shí)點(diǎn)燃led管，以提醒用戶購(gòu)電，并在超額用量電達(dá)到一定值時(shí)切斷電源。

     電表費(fèi)率系統(tǒng)的電路原理如圖2所示。

     其中philips semiconductors公司的高性價(jià)比單片機(jī)p87lpc764為完成該部分功能的主體器件。單片機(jī)p87lpc764自帶內(nèi)部6mhz的rc振蕩器、內(nèi)部看門狗電路和內(nèi)部復(fù)位電路，具有較強(qiáng)的抗電磁干擾能