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基于单片机的电能表方案设计书VIP免费

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设计分工:本次电能表设计中,我主要负责电能计量模块、实时时钟模块和IC 卡模块的软硬件设计。1.1 设计任务利用单片机和接口技术设计、研制一种新型电能表,可实现峰谷用电量和剩余金额,并用 LCD显示。1.2 设计目的(1)进一步了解有关单片机、存储电路、IC 卡的应用;(2)掌握信号获取、传输、处理及检测的一般方法;(3)综合运用已有的理论和技术,制定设计方案,掌握用电量的测量方法;(4)学会应用存储电路、IC 卡、单片机组建一个实际测量系统,提高设计者的应用能力;(5)通过测量、计算、显示,能运用所学知识并学会查阅有关资料,培养仪器仪表设计的基本技能,为今后的深入学习等奠定基础。1.3 设计要求参考利用存储电路、IC 卡、单片机及其接口技术研制出一种新型电能表,设计内容包括:(1)详细了解所选用的存储电路、IC 卡、单片机的工作原理和工作特性;(2)设计合理的计算测量电路;(3)用单片机、 IC 卡、 LCD的显示技术实现测量电路,单片机的指令系统开发相关的应用程序,并对程序作详细的分析和解释。(4)列出制作该装置的元器件,搭建实验电路,并进行实验验证调试。(5)撰写详细的设计技术报告。1.4 设计方案与技术分析此电能表主要由计量模块、单片机、IC 卡模块、 LCD显示、 EEPROM存储器、实时时钟电路及电源电路等部分组成。其硬件系统框图如下图1 所示。其中,单片机以AT89C51 为电能表的核心控制芯片,它是电能表的“大脑”,外围所有的硬件模块都是在它的控制协调下进行工作的。单片机通过控制在其中的各种程序,控制着其它硬件模块的工作状态,由它智能化地形成并可靠地提供电能计算、时段判断、费率切换、IC 卡读写、电能量控制及负荷控制等功能。1.4.1 AT89C51 单片机简介Ⅰ、 89C51单片机的基本组成本电能表的硬件设计原则是在低功耗的前提下,实现多功能目的,该芯片功耗低,特别适用于电能表控制线路多、功能全、功耗低的要求。它能方便地读取IC 卡的数据,并控制液晶显示器的工作,同时还可以将电能表的数据存入EEPROM进行永久保存并可通过串口送至表外的数据终端,大大地提高了电能表的智能化功能。在一小块芯片上,集成了一个微型计算机的各个组成部分,即89C51 单片机芯片内包括:(1)一个 8 位的微处理器(CPU)。(2)片内256 字节数据存储器RAM/SFR,用以存放可以读/ 写的数据,如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据等。(3)片内 4KB程序存储器Flash RO...

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