基于单片机的电能表方案设计书VIP免费

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...