山东科技大学多用户电能表设计
山东科技大学信息与电气工程学院
单片机在电力系统中的应用
多用户电能表设计
姓名＿＿＿＿学号＿＿
手机Email
专业电气工程及其自动化＿班级
指导教师及职称＿＿公茂法教授＿＿
开课学期至＿学年＿学期
提交时间年月日
摘要：本文主要设计一个多用户电子式单相电能表，以C8051F360单片机为核心，配备电能变换模块、LED显示模块、存储芯片等功能模块，实现对8户的用电情况进行集中检测、循环显示。采用查找资料、protel画原理图、软件调试等方法，最终实现了电能计量、数码管显示、掉
电存储等功能。
关键词：AD7755电能测量芯片C8051F360单片机LED数码管24C16存储芯片
目录
引言..................................................................................................................错误！未定义书签。一设计任务及要求 (4)
1.1硬件设计 (4)
1.2软件设计 (4)
1.3设计的主要要求： (4)
二设计原理 (4)
2.1系统方案 (4)
2.2设计总论..........................................................................................错误！未定义书签。
2.3设计方案框图 (5)
三硬件电路设计 (5)
3.1硬件设计总述 (5)
3.1.1单片机电路部分 (9)
3.1.2稳压电源 (5)
3.1.3光电隔离电路 (10)
3.1.4AD7755相关电路 (5)
3.1.524C16设计方案...................................................................错误！未定义书签。
3.2本章小结..........................................................................................错误！未定义书签。四软件电路设计. (11)
4.1流程图设计 (11)
4.1.1主函数流程图： (11)
4.1.2循环显示8户电能程序框图：..........................................错误！未定义书签。
4.1.3读24C16子程序框图： (11)
4.1.4写24C16子程序框图：......................................................错误！未定义书签。
4.1.5中断子程序框图 (11)
4.2设计程序清单 (11)
五总结 (11)
六参考文献 (12)
当今社会，电子技术蓬勃发展，电子式电能表无论在价格、功能、可靠性等方面都优越于传统感应式电能表，电子式电能表所具有的强大功能及特点，使用越来越广泛。
本文给出基于C8051F360单片机的一种新型单相多用户电能表设计，采用AD7755电能计量芯片，电能计量准确。该电能表具有分时段计量，六段数码管显示，时间校正及时，功耗低，掉电后自动存储数据的特点。
一设计任务及要求
该课程设计任务要求完成是基于C8051F360单片机的多用户电子式电能表的设计与调试。其中包括硬件设计、软件设计和程序调试三部分。
1.1硬件设计
硬件设计包括稳压电源的设计、AD7755电能转换器的设计和单片机控制部分的设计。
1.2软件设计
软件设计包括用C语言编写的用户电量显示程序、按键清零程序、脉冲检测程序和掉电保存等程序。
1.3已知参数：
基准电压：220V×±10%；基准电流：Ib=10A；最大电流：Imax=4Ib=40A；最小电流：Imin=2%Ib=0.2；
1.4设计要求：
（1）该交流电能表能实现对8户单相交流电能的测量；
（2）将8户电能信息用数码管轮流显示，每隔3s显示一户；
（3）具有按键清零功能；
（4）具有掉电保存电能数据功能；
（5）计1000个脉冲为1度电。
（6）计量精度：1%（要求<=2%）；
（7）最大计度容量：99.99kW·h
二设计原理
2.1系统方案
根据设计题目要求,以及原始资料的精度要求,电能转化部分选用电能转化脉冲芯片AD7755,它是一种高准确度电能测量集成电路，稳定性强并且价格不贵；电路控制部分选用单片机芯片C8051F360，它具有片内上电复位、VDD监视、看门狗定时器等功能，是真正独立工作的片上系统；数据掉电保存部分选用掉电存储芯片FM24C16，该芯片是用先进的铁电技术制造的16K位的非易失忆的记忆体；数码管显示部分利用74HC164串入并出8位移位寄存器和数码管配合进行数据显示；按键清零部分利用74HC165并入串出8位移位寄存器实时扫描按键，根据按键要求对相应用户电量清零；各电路电源部分选用稳压芯片MC7805，将交流电经过整流、滤波、稳压得到所需电源。
该系统主要由显示模块、MCU模块、AD7755模块、存储器模块和前端电路调理模块部分组成。前端电路调理模块采用变比1：1的电流型电压互感器，电流模块采用变比2000：1的电流互感器，利用取样电阻采样信号，经变换后的信号以差模电压的形式接到AD7755芯片，取样电阻的阻值由被测信号的最大值决定，然后经AD7755转换后将电压、电流、电能等信号传给单片机C8051F360，C8051F360组成的MCU模块控制所有芯片的工作、截止及计算和模块的显示，显示模块采用液晶模块，液晶正常显示当前测量的用户号、用电量；存储模块采用AT24C16，为系统提供数据存储，可以做到掉电不丢失数据。
2.2设计方案框图电压
信号电流
信号电流型电
压互
感器电流互感器电能转化
脉冲
芯片
AD775
5单片机芯片C8051
F360光电隔离电路断电
保护
LED
显示按键清零
三硬件电路设计
3.1硬件设计总述
系统主要由电量采集转化电路、微处理器控制电路、非易失存储器电路、显示电路、供电控制电路、按键清零电路等部分组成。电量采集转化电路采用专用集成电路设计将电量采集转化为8路脉冲信号，每一户的计量脉冲信号，经I／O 接口电路连接到系统总线，在微处理器的控制下，轮流采集并计数其脉冲信号，达到500个脉冲时电量自加0.01kW?h，并将电量存储到非易失存储器中，以防掉电数据丢失。整个电表采用定时方式，轮流显示用户使用的电量数据。
3.2稳压电源设计
电源是电能表设计的重要部分，其设计的好坏对整个系统的性能有较大影响。本设计使用的稳压电源是由MC7805实现的，输入电压220V,输出电压+5V 。
集成三端稳压器稳压精度高、工作稳定可靠、外围电路简单、容易设计和制作、体积小、重量轻、成本低、维修简单。7805集成三端稳压器的典型应用电路如图2所示，这是一个输出+5V 直流电压的稳压电路。IC 采用集成三端稳压器7805，D1稳压模块中E2、E3分别为输入端和输出端滤波电容，C11、C12分别为输入端和输出端高频滤波电容。D1稳压模块中E1、E2分别为输入端和输出端滤波电容，C9、C10分别为输入端和输出端高频滤波电容。电路如下图。
图3-3稳压电源电路图
3.3AD7755电能转换设计
AD7755是脉冲输出的一种高准确度电能测量芯片，AD7755在低频输出端提供平均功率信息，在高频输出端输出频率正比有效功率的脉冲，AD7755还有自校准功能。下图是AD7755的相关电路图。
图3-5AD7755功能框图
图3-6AD7755性能测试电路
3.3.1AD7755电能转换设计原理
如上图所示，将电流信号转换为合适的电压信号，由通道一输入，通道一输入最大差动信号峰值为470mV，有效值约为330mV;电压信号经过处理，输入到通道二，通道二输入最大差动信号峰值为660mV,有效值约为467mV。两路电压信号经过A/D转换器、滤波器、乘法器等，将信号输入到数字一频率转换器转换为一定频率的脉沖信号。对这个脉冲信号进行计数就可以计量用户的用电量。可编程增益放大器的放大倍数G 可视情况随意选择，由Gl、G0的逻辑电平确定。但是通道一输入电压乘以增益G的最大差动信号峰值始终为470mV。
通过设置SO、S1可以选择不同的Fl-4进行选择。脉冲输出的基本方式是从F1或F2输出，但是这两个引脚输出的脉冲频率较低，最高为几百个脉冲/kW.h。也可以选择高频脉冲输出，高频脉冲可以从CF端输出，脉冲数可达几千个脉冲/kW.h。若要使用高频则需要对SCF引脚进行配置。但是实际使用时脉冲频率不可太高，所以，选用这种脉冲输出方式时通常把SCF、SO、S1都接低电平，脉冲频率可以低一些。
另外在采集电流、电压信号时，要合理选择采集方式，输入到通道一、通道二的电压信号选在最大允许输入信号的1/3到2/3范围内为宜。在这个范围内，信号采集误差较小。在选择采集信号方式时，应考虑到抗干扰能力和电阻等原器件的功耗问题。若通道一采用电阻分压方式将
电流转换成电压信号，则G应取最大值，这样可以有效减小电阻上的功率损耗。另外还可以釆用电流互感器，将电流信号转换为电压信号。这两种方式各有优势，将在下面进行详细叙述。
若釆用Fl、F2输出脉冲对用户电能进行计量，则可以使得两个通道输入电压在合理的电压范围内，即最大允许输入信号的1/3到2/3范围内。若釆用高频脉冲输出方式，脉冲频率不应太高，这时通道一、二采集的电压信号可能会低于理想的电压范围。但是不会有太大偏差，不会对设备性能有太大影响。我个人认为，还可以通过调节参考电压调节单位电能脉冲数。
以上是对AD7755工作原理的简单叙述，要真正用好这个芯片来实现本方案设计还需要对一些重要参数进行分析计算及配置。
3.3.2AD7755参数分析及计算
输出脉冲方式有两种，一种是通过Fl、F2输出的较低频率的脉冲；另一种是通过CF端输出地高频脉冲。本设计中用Fl、F2输出低频脉冲方式。下面将做详细介绍：
按照公式F=8.06*V1*V2*G*F1-4/VREF2计算出F。其中V1为通道一的输入电压V1*G,即经过程放大器后的输入电压有效值；V2为通道二的输入电压有效值；可以通过对SO、S1的配置进行选择。其关系如下：
通常情况下先根据最大输入电流和输入电压以及F1-4的取值范围算出可选脉冲数范围，再根据自己的要求确定实际脉冲数，最后有公式/VREF2向回推算出VI、V2检验二者是否在各自的理想电压范围内。若不符合要求再进行修改。
F=8.06*V1*V2*G*F
1-4
在计算出F频率后，要计算出一个小时会输出多少个脉冲，即F*3600个。另外要根据设计要求算出一个小时耗电量，P=(I*V)/1000(kW.h),用(F*3600)/P即为脉冲数/kW.h。
例如：本方案在设计时要采用F1输出脉冲，根据计算可选脉冲数范围为：126-1005个脉冲数/kW.h，实际选择500个脉冲/kW.h,且GO、G1状态为00，因此增益为1,S1、S0状态为01，因此F1-4=3.4，选取内部给定参考电压2.5V。
根据设计要求一小时用电量为(220*10)/1000=2.2度。由上述条件可以算出在F1-4=3.4时一秒钟输出的脉冲数为500*2.2/3600=1100个，则F=1100/3600=0.30556Hz。最后算出，V1*V2*G=0.06969,由于通道一用于电流转换为电压信号的电阻较小，不能进行较精确的调节，所以取通道一输入电压有效值为0.22V,为最大允许输入电压有效值的66.7%。通道二的输入电阻可选的比较大，能够进行较精细的调节，取通道二的输入电压为0.317V,为最大允许输入电压有效值的68%。此时两个通道的输入电压都能够在理想的电压测量范围内，能够满足要求。
3.3.3AD7755通道一输入电路设计及参数分析
通道一是对电流信号进行采集，但是在输入时要将电流信号转换为电压信号。将电流信号转换为电压信号有两种方式。第一种是直接用电阻将电流转换为电压，另一种方式用电流互感器经过一定的改进将电流信号转换为电压信号。
方式一电路参数及性能分析
釆用方式一时，通常电阻不会很大。以本方案为例，最大电流40A,则最大输入电压有效值对应的电阻为8mΩ左右，若要使输入电压在1/3?2/3范围内，电阻会更小。若此时PGA增益为1,则电阻上消耗的功率为12.8W。若增益为16,则输入电阻为0.5mΩ左右，此时功率损耗为8W。很明显，釆用这种方式时，通常都应当使G=16,这样有利于减小电阻功率损耗。
这种电流电压转换方式，结构简单，经济性好，但是抗干扰能力较差，功率损耗大。电路图如下图所示：
电流信号采集方式一
方式二电路参数及性能分析
第二种方式是将用户电流经过电流互感器转换为毫安级的电流。在二次侧并联一个电阻，这个电阻根据要求进行选择。利用电路原理分析可知，电流源与一个阻抗并联可等效为电压源与一个阻抗串联。根据上面的分析，要得到500个脉冲/kW.h，通道一的输入电压有效值为0.22V。用户最大电流40A经过电流互感器后转换为20mA的电流，要得到0.22V的电压，需要并联一个11Ω的电阻，相对于上面一种方式，这个电阻阻值较大。
这种方式具有抗干扰能力強、功率损耗小、稳定性好的特点。但是结构较复杂，体积大，经济性差。电路图如下图所示：
电流信号采集方式二
本方案釆用第二种方式将电流信号转换为电压信号输入到通道一。
3.3.4AD7755通道二输入电路设计及参数分析
对于通道二就是要将较高的电压转换为AD7755可以承受的电压。可以通过电阻分压将220V电压转换为0.317V电压；另外还可以利用电流互感器设计一个电流型电压互感器。下面对两种方式进行比较。
方式一电路参数及性能分析
利用方式一进行分压，要将220V电压转换为AD7755可以承受的电压。若电位器阻值为最大值时，经过分压，在输入电阻上的电压约为0.323V,也就是输入点也可以在0.323V?0.467V之间进行调节。调节范围较小，但电路结构简单，经济性好。电阻上的功率损耗也不大。电路图如下图所示：
电压信号采集方式一
方式二电路参数及性能分析
方式二是利用电流互感器设计一个电压互感器。其原理依然是利用电流源、电压源间的转换关系进行设计的。在一次侧串联电阻将电压信号转换为电流信号,在二次侧并联电阻将电流信号转换为电压信号。对于电流互感器，可以釆用1:1的电流互感器，也可以采用其他变比的电流互感器。我个人认为选择变比大于1的电流互感器更合适。如下图所示220V电压串联了110KΩ电阻之后，与2mA电流源等效。经过电流互感器后电流变为1uA,若要得到满足要求的输入电压，则需要并联200KΩ?400KΩ的电阻。因此在这里并联了一个电位器，可以对输入电压进行调节，相对于上面一种方式，这样设计的输入电压调节范围可以大一些。并且当电流为1uA时，电位器阻值会比较大，因此更利于细微调节电压。
若釆用1:1的电流互感器，则电位器阻值会比较小，不利于细微调节输入电压。采用电流互感器设计电压互感器体积较小，精度也能设计的比较高。而直接采用电压互感器体积会比较大，精度也不高。电路图如下图所示：
电压信号采集方式二
本设计釆用了第二种电压转换电路对电压信号进行转换，使输入到通道二的电压能够满足要求，并且便于调节。
3.3.5AD7755外围电路设计
AD7755的总体电路除了上述几个比较关键的组成部分外，还有时钟电路、脉冲输出接口、电源电路等其他几个外围电路。
时钟电路釆用和单片机时钟电路一样的设计，但是将晶体振荡器用AD7755所要求的3.58MHz。脉冲输出接口则采用光耦合器，这样可以将AD7755电能计量转换电路与单片机控制电路进行隔离，防止两侧相互干扰。由于光耦合器将电路分成两部分，所以两侧应该分别供电。
电路原理图如下图所示：
3.4单片机电路设计
本设计采用的是以C8051F360单片机为核心的电路板。C8051F360单片机整体电路板包含：C8051F360单片机、LED/FMQ报警、RS-232通信、USB接口、电源接口、LM336-2.5、下载/复位、外接器件、5V--3.3V、两路AD输入、信号输入、PCF8563、AT24C16、74HC165、74HC164显示等模块。本次设计中主要用到的部分有C8051F360单片机、AT24C16掉电存储、74HC164显示和74HC165按键以及光电隔离电路等模块，电路板电路见附录一，下面将详细介绍各模块。
3.4.1C8051F360单片机部分
C8051F360单片机为主要部件，它具有片内上电复位电路、VDD监视器、看门狗定时器和时钟振荡器器件，是真正能独立工作的片上系统。FLASH存储器还具有在系统重新编程能力，可用于非易失性数据存储，并允许现场更新8051固件。用户软件对所有外设具有完全的控制，可以关断任何一个或所有外设以节省功耗。P2口接拨码开关，模拟AD7755电量脉冲。电路图如下所示：
图3-1C8051F360单片机电路
3.4.2AT24C16掉电存储部分
AT24C16是用先进的铁电技术制造的16K位的非易失性的记忆体铁电随机存储器FRAM具有非易失性并且可以象RAM一样快速读写数据在掉电可以保存10年且比EEPROM或其他非易失性存储器可靠性更高系统更简单不象EEPROM FM24C16以总线速度进行写操作无延时数据送到FM24C16直接写到具体的单元地址下可以立即执行FM24C16可以承受超过100亿次的读写或者是比EEPROM高一万倍的写操作FM24C16的写能力使得它在需要对非易失性记忆体快速读写的状况下非常理想举例说数据采集系统中对写入数据的频率要求高即速度要求非常快使用EEPROM 可能丢失数据这种优势合并使得系统可以更可靠的实时采集数据FM24C16为使用串EEPROM的用户提供了便利它在硬件上可以直接替换EEPROM。
SCL连接C8051F360的P1^6引脚为串行输入端，上升沿写入。SDA连接P1^3为串行输入端。每次中断显示时写入一次8个用户的脉冲数量，实时存储用户电量信息，并在掉电后保存，单片机上电复位后能够从中读取数据。电路图如下所示：
图3-1AT24C16掉电保存电路
3.4.374HC164数码管显示部分
74HC164是高速硅门CMOS器件，与低功耗肖特基型TTL(LSTTL)器件的引脚兼容。74HC164是8位边沿触发式移位寄存器，串行输入数据，然后并行输出。数据通过两个输入端（DSA或DSB）之一串行输入；任一输入端可以用作高电平使能端，控制另一输入端的数据输入。两个输入端或者连接在一起，或者把不用的输入端接高电平，一定不要悬空。本设计中单片机的P1.0,P1.1口产生的脉冲向74HC164显示输送数据，使其显示相关信息。电路图如下所示：
图3-174HC164显示电路
3.4.474HC165按键清零部分
74HC165是8位并行输入串行输出移位寄存器，可在末级得到互斥的串行输出（Q0和Q7），当并行读取（PL）输入为低时，从D0到D7口输入的并行数据将被异步地读取进寄存器内。而当PL为高时，数据将从DS输入端串行进入寄存器，在每个时钟脉冲的上升沿向右移动一位（Q0→Q1→Q2等）。本设计中P1^2作为74HC165使能端，P1^5作为74HC165脉冲输入端P1^4作为74HC165输出端检测按键信息，进行清零。电路图如下所示：
图3-174HC165按键检测电路
3.4.5光电隔离部分
在实际应用中，许多电路链接之间需要非直接的连接，从而在提供数据的同时避免来自系统某一部分的危险电压或电流对另一部分造成破坏，造成这种破坏的可能是电源质量低劣、接地故障等各种故障。电路隔离的主要目的是通过隔离元件把干扰的路径切断，从而达到抑制干扰的目的。
我们选用光电隔离法，光电隔离元件里面包含两个基本元件：光发射元件和光接收元件，因光电隔离元件中的光发射元件和光接收元件中间是以光的形式相互联系的，在电气上没有直接相连，从而达到在电气上的隔离作用。
光电耦合的主要优点是：信号单向传输，输入端与输出端完全实现了电气隔离，抗干扰能力强，工作稳定。光电隔离电路如下图
图3-4光电隔离电路图
四软件电路设计
4.1流程图设计
流程图中包括主函数流程图、按键扫描函数流程图、读AT24C16子函数流程图、写AT24C16子函数流程图、中断子函数流程图，下面将详细介绍各流程图。
4.1.1主函数流程图：
主程序主要有程序初始化、按键扫描、24C16读和写子程序，下图所示：
4.1.2按键扫描函数流程图：
按键扫描清零函数anjian()如下图所示：
4.1.3读AT24C16子函数流程图：
读AT24C16子函数read()如下图所示：
4.1.4写AT24C16子函数流程图：
写AT24C16子函数write()如下图所示：
4.1.5中断子函数流程图：
中断子程序zhongduan()中包含脉冲扫描和数据显示程序，如下图所示：
4.2程序设计清单
C语言程序设计清单见附录二。
五总结
在老师和学长的辛勤的指导下，最后我顺利地完成了这次的课程设计，两个星期来，我学到了很多在书本上所没有学到过的知识,我不仅进一步熟悉了单片机的原理和应用，也对汇编语言编程有了更进一步的了解，并在调试程序的同时锻炼了动手能力和分析问题的能力，体会到了课本联系实际、学以致用的重要性，懂得了只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才是正确的理论，才能真正提高自己实际动手能力和独立思索的能力。我在设计的过程中碰到问题，但是我并没有放弃，经过老师的讲解和自己的查找资料，并发挥对所学知识的理解思考，自己耐心的亲手设计调试程序，一步步克服难关最终完成了目标。
这次课程设计为自己今后进一步深化学习，积累了一定宝贵的经验。通过这次课程设计我深刻的认识到，只有理论水平提高了，才能够将
课本知识与实践相整合，理论知识服务于教学实践，以增强自己的动手能力。这是一次知识转化为能力的实际训练，培养了我运用所学知识解决实际问题的能力。并对本专业的课程充满了浓厚的兴趣及对以后的学习充满了信心，决定在以后的学习生活中加强练习，端正心态迎接新的挑战。
六参考文献
[1]公茂法.黄鹤松.单片机原理与实践北京:北京航空航天大学出版社2009
[2]潘琢金、施国君.C8051Fxxx高速soc单片机原理及应用.北京:北京航空航天大学出版社2002.5
附录一以C8051F360单片机为核心的电路板电路：
附录二C语言程序设计清单
山东科技大学道路勘测设计(课程设计)说明书
山东科技大学土建学院 道路桥梁工程 《道路勘测设计》课程设计 年级学号： 201001020229 姓 指导教师：高文乐 设计时间： 2013.18——2013.24
目录 1 设计总说明 4 1.1目的和要求： (4) 1.2设计依据： (4) 1.3公路设计概况： (4) 1.4平面设计标准的确定 (4) 1.5路线起讫点 (1) 1.6沿线自然地理概况 (2) 2 道路参数5 2.1 道路等级的确定 (5) 2.2 公路技术标准的确定 (5) 2.3 控制要素 (5) 2.4平面设计技术指标 (6) 2.4.1圆曲线最小半径 (6) 2.4.2圆曲线最大半径 (6) 2.4.3圆曲线半径的选用 (6) 2.4.4平曲线最小长度 (7) 2.4.5缓和曲线技术要求 (4) 2.4.6平曲线要素的确定 (8) 2.4.7初步设计的平曲线加桩 (10) 2.4.8曲线主点桩号计算 (10) 2.5 路线方案的拟定与比较 (10) 2.5.1选线的依据： (10) 2.5.2 选线的原则： (10) 2.5.3三方案综述及比较 (8) 2.5.4两方案比选结果............................................................. 错误！未定义书签。 2.6道路平面设计 (11) 2.6.1平面选线的原则： (12) 2.7道路纵断面设计 (12) 2.7.1、纵坡设计的一般要求 (12) 2.7.2、最大纵坡 (13) 2.7.3、最小纵坡 (13) 2.7.4、坡长限制 (14) 2.7.5、平、纵组合的设计原则 (15)
山东科技大学毕业设计王振
山东科技大学毕业设计（论文）X-Y数控工作台的机电系统设计 学生：王振 学号：0903216219 专业：机电一体化技术 班级：机电一体化2009.1 指导教师：张山 山东科技大学电气信息系 二O一二年六月
山东科技大学 毕业设计（论文）任务书 设计（论文）题目：X-Y数控工作台的机电系统设计 学院：电气信息系专业：机电一体化班级 09.1 学号：0903216219 学生：王振指导教师：张山 接受任务时间 2012年月3日 教研室主任（签名）院长（签名） 1．毕业设计（论文）的主要内容及基本要求 1、立铣刀最大直径的d=15mm，立铣刀齿数Z=3，最大铣削宽度 a=15mm c 最大背吃刀量p a=8mm，加工材料为碳素钢或有色金属。 2、XY方向的脉冲当量为0.005mm/脉冲。 3、X、Y方向的定位精度均为±0.01mm。 4、工作台面尺寸为230mmx230mm，加工范围为250mmx250mm。 5、工作台空载进给最快移动速度：mm/min Vymax Vxmax， 3000工作台进给最快移动速度:mm/min Vxmaxf。 Vymaxf 400 2．指定查阅的主要参考文献及说明 张建民.机电一体化系统设计[M].北京：高等教育出版社.2001
张训文.机电一体化系统设计与应用[M].北京：北京理工大学出版社.2006 张立勋等.机电一体化系统设计[M].哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社. 文怀兴、夏田.机电一体化系统设计[M].北京：化学工业出版社.2008
目录 一、设计目的 (5) 二、设计任务 (5) 三、设计主要步骤 (6) 1、机械传动部件的选择 (6) （1）、导轨副的选用 (6) （2）、丝杠螺母副的选用 (6) （3）减速装置的选用 (6) （4）伺服电动机的选用 (6) （5）检测装置的选用 (7) 2、控制系统的设计 (7) 3、机械传动部件的计算与选型 (8) （1）、导轨上移动部件的重量估算 (8) （2）、切削力的计算 (8) （3）、滚珠丝杠传动的设计计算及选型 (9) （4）滚珠丝杠螺母副的计算与选型 (10) （5）、步进电动机减速箱的选用 (13) （6）步进电动机的计算与选型 (14) （7）增量式旋转编码器的选用 (20) 四、工作台机械装配图的绘制 (21) 五、总结体会 (21) 六、参考文献 (22)
多用户电表功能特点
多用户电能表 定义： 多用户电能表是用来测量电能的仪表,能够同时检测 36户（单相）、12户（三相）及36户以下单三相任意组 合的电能表俗称多用户电表。 主要功能和技术特点： 1．模块化结构设计 采用最为可靠的PIC单片机作为电能表的主控制芯 片，从根源上提升电能表的品质。 采用大规模专用集成电路采集电能信号，能精确计量正负两个方向的电能，且以同一方向累计，有效的杜绝了偷、漏电现象。 各个功能单元之间的接口标准化，方便用户升级。 纵向乖直结构设计，强弱电采用镀锌屏蔽板隔离，可避免强电对弱电干扰。 内部电源三相供电，电源缺相，电能表照常工作；具有电源缺相指示功能。2．三核设计 采用三个CPU，通讯交互、计量、显示由不同的CPU负责，各司其职，保证通讯时不丢脉冲，使计量更准确，通讯响应更迅速。 3．显示设计 显示CPU负责动态扫描显示，避免静电辐射式显示乱码现象，同时具有无线或有线发送显示数据到第二显示屏的功能。 同步显示每个用户的电量和功率，方便用户随时查看自己的用电情况。（可选） 4．通讯设计 通讯采用防雷设计，当通讯线路中因为外界的干扰突然产生尖峰或电压时，能在极短的时问内导通分流从而避免浪涌对回路中设备的损害。 通讯速率灵活设置(可以现场设置更改通讯波特率(300bps—115kbps)，通讯方式选择组合使用，可实现实时通讯的最佳效果。为用广升级改造网络提供支持。（可选） 通讯方式多样：485总线网络、局域网网络，无线网络、电话网络、GPRS
网络、光纤等传输方式。 5．分户计量设计 可同时计量与检测DF型：39户（单相）/13户（三相），DF—SD型36户（单相）/12户（三相）。 单三相随意组合设置，方便用户统一调配资源。 【企业简介】 山东科大中天位于中国院士泰山创业基地，注册基金1150万元，由中国科学院宋振骐院士汇聚多位院士等业内高端专家，充分依托山东科技大学联合中国矿业大学与山东大学等多所高校院所组建而成。 以节能监测为主导产业，集产品研发、制造、销售、教学实习于一体，富有高度社会责任感。公司充分依托高校技术和人才优势，建立高效的产、学、研平台，确保技术开发和新产品研制始终处于同行业领先水平。公司成立至今，先后成为国家级高新技术企业、山东省企业技术中心、山东省软件工程技术中心、山东省物联网重点企业、山东省著名商标、山东名牌、国家重点计量器具先进单位、计量保证确认合格单位等，产品通过ISO9001认证、3C认证及双软认证，并由中国人民保险公司质量承保，获多项国家专利证书，被列为工程建设推荐产品，公司是中国房地产及住宅建设委员会会员单位，长期享受科技部、省财政厅、信息产业厅及中小企业局等部门的技术创新专项基金扶持，被列为山东省重点扶持企业和重合同守信用企业、泰安市文明信用企业。 公司自主研发的核心产品“宏天”牌DF型多用户集中式电能表等能耗计量的高端系列产品、智能物业管理的成套技术以及节能用电管理系统、水电气暖、一卡通系统、企业能耗监测与能效管理系统等。提出了创新节能方案+管理软件+系统集成系统组件，利用多用户管理模块、多元化通讯模块、集中式计量模块，专业提供基于PDCA全过程的能耗实时监测和动态管理系统及个性化、智能化的节能增效系统解决方案。为管理者和决策者实现量化控制提供智能化和集约平台。
单相电能表的设计与实现
毕业设计 设计题目单相电能表的设计与实现 学生姓名 学号 专业班级 指导教师 院系名称计算机与信息学院
2015 年月日 目录No table of contents entries found. 单相电能表的设计与实现 摘要：随着我国近年来经济技术的快速发展，企业和居民对电能的需求越来越大。但是传统的机械式电表计费单一、计量误差较大、寿命较短，已经不 足以满足人们的需求，所以开发一款寿命长、计量精准的多功能电子式电 能表就成为一种必然趋势。 本文主要是基于芯片ADE7755设计的一种针对于普通家庭用户使用的电子式单相电能表。该设计采用高精度电能计量芯片ADE7755来计量用电量，并使用51单片机来控制整个电路。通过电流、电压的信号采集，数模转换，功率计算，带掉电存储和显示等硬件设计，并结合软件编程实现了电能表的正常工作。本文主要介绍了电能表的工作原理，电能计量模块，显示模块，数据存储模块，以及软件设计模块。所设计的数字化单相电能表具有成本低廉、结构简单、性能可靠、计量精准等优点，具有一定的实用价值和推广价值。 关键词：ADE7755；电能表；单片机
Design and implementation of single-phase energy meter Abstract: With the rapid development of China's economy in recent years, technology, business and household demand for electricity is growing. But the traditional mechanical meter single billing, measurement error is large, short-lived, it has been insufficient to meet people's needs, so the development of a long-life, multi-function electronic metering precise electrical energy meter has become an inevitable trend . This article is based on a chip designed for electronic ADE7755 single-phase energy meter for ordinary home users. The design uses a high-precision chip ADE7755 energy metering to measure electricity consumption and use 51 microcontroller to control the entire circuit. By signal acquisition current, voltage, digital to analog conversion, power calculation, with power storage and display hardware design, combined with software programming work to achieve a normal meter. This paper describes the working principle of electric energy meter, energy metering module, display module, data storage module, and software design module. Designed
MK6E系列电能表使用说明
Mk6E电能表设置简单步骤 1、按照Mk6E电能表操作手册说明书用通信线使Mk6E表与计算机连接，把Mk6E 表安置于校表台上，并通电，连接好Mk6E表的电池。 2、运行EziView软件，输入用户名（User Name）：EDMI，密码（Password）：IMDE IMDE。 3、按照Mk6E电能表操作手册（第四章）将电能表与计算机通讯，连接时请注意COM 口的选择，不同的计算机的COM口是不同的，一般情况下多数为COM1或COM2。 4、按照Mk6E电能表操作手册（第五章I部分）读取电能表的设置内容。用户应养成一个良好的习惯，每次更改设置或连接时都应操作读取步骤，以便正确的查看电能表的实际设置内容。此步骤还须注意电能表时间的同步设置。 5、按照Mk6E电能表操作手册（第五章II部分）进行更改设置，包括校表。校表时建议用户采用多个校验脉冲或校验的光电采样（建议10个以上），以便更好地确定电能表误差。 6、按照Mk6E电能表操作手册（第五章III部分）进行电能表设置写入。进行写入设置时请选择“同步设置到电能表”方式，以便增加电能表数据的安全性。 7、如果校表已完成，请按照Mk6E电能表操作手册（第六章III部分）进行电能表电量底度清零。在清零时请注意先关掉校表台的电流，只保留电压，以防电量重新累计。并清除Mk6E表的报警（Alarm）（见第六章Ⅱ部分状态）。 8、如果用户已设置好一块电能表，可以此电能表作为设置的“标准表”，以后用户只需进行拷贝设置（第五章IV部分）、设置写入（第五章III部分）等操作。用户进行拷贝设置后，请别忘记变比（第五章II部分第一节变比设置）、额定电压（第五章II部分第十一节报警设置）等设置的正确性。如果标准表进行了误差调整，用户还须查看外部CT（第五章II部分第一节变比设置）的值。查看设置以后，请注意电能表电量底度的清零，电池的连接（如果用户不急于电能表安装，则电池不必连接，以防止电池电量的减少）。
电气自动化毕业论文...doc
关于110KV变电所一次系统的设计 毕业院校：山东科技大学 系别电气自动化 专业班级： 12级 姓名：臧绍龙 指导教师：
目录 标题、摘要、关键词--------------------------------------2 前言----------------------------------------------------3 第一章原始资料分析-------------------------------------4 1.1 本所设计电压等级--------------------------------4 1.2 电源负荷----------------------------------------4 第二章电气主接线设计-----------------------------------6 2.1 主接线接线方式----------------------------------6 2.2电气主接线的选择---------------------------------8 第三章所用电的设计-------------------------------------10 3.1 所用电接线一般原则------------------------------10 3.2所用电接线方式确定------------------------------10 3.3备用电源自动投入装置----------------------------10 第四章短路电流计算-------------------------------------12 4.1 短路计算的目的----------------------------------12 4.2短路计算过程------------------------------------12 第五章继电保护配置-------------------------------------20 5.1 变电所母线保护配置-----------------------------20 5.2 变电所主变保护的配置---------------------------20 第六章防雷接地----------------------------------------22 6.1 避雷器的选择-----------------------------------22 6.2变电所的进线段保护-----------------------------23
基于ARM多用户智能电能表设计.
基于ARM多用户智能电能表设计 汤秋芳，罗梅林，周少武，周明辉(湖南科技大学信息与电气工程学院湖南湘潭411201)0引言随着城市居民住房的发展，楼房用表需求量不断增大，传统的把多个电能表挂在一起的计量方式越来越显出它的弊端；即体积大，成本高，工程造价高，不利于新型住房的集中用电管理。多用户、多功能智能电表不仅能很好地解决上述问题，还能实现很多智能化的功能。多用户多功能智能电能表可同时计量48户居民的用电量。该电能表采用2块LPC2294控制，以 汤秋芳，罗梅林，周少武，周明辉 (湖南科技大学信息与电气工程学院湖南湘潭 411201) 0 引言 随着城市居民住房的发展，楼房用表需求量不断增大，传统的把多个电能表挂在一起的计量方式越来越显出它的弊端；即体积大，成本高，工程造价高，不利于新型住房的集中用电管理。多用户、多功能智能电表不仅能很好地解决上述问题，还能实现很多智能化的功能。 多用户多功能智能电能表可同时计量48户居民的用电量。该电能表采用2块LPC2294控制，以完成数据的通信和采集；采用2块ARM，以减轻CUP的负担，提高系统的多功能化和智能化。相对于单用户电表，多用户电表有多达32路以上通道，采用同一系统进行分时处理，该系统采用12位A／D转换芯片 AD8364，能保证数据采集的精度和速度。上位机还能实现与银联系统联网，可远程控制用户的用电。多用户、多功能电能表在灵活性、多功能化、智能化、精度等方面都有优势。 1 测量原理 该电能表采用交流采样方法进行数据采集，然后通过算法获得电压、电流、有功功率、功率因素等。 式中用1个周期内有限个采样电压数字量来代替1个周期内连续变化的电压函数值；△Tm为相邻两次采样的时间间隔；um为第m-1个时间间隔的电压采样瞬时值；N为1个周期的采样点数。 当采用等间隔采样时，△Tm为常数△T，同时N=(T／△T)+1，则式(2)变为：
国网单相智能电能表设计概要
国网单相智能电能表设计概要 随着电子技术的迅速发展和不断成熟，电子式电能表在我国得到了广泛的使用，成为主要的电能量贸易结算器具，在电网技术由自动化向智能化方向发展的趋势下，电子式电能表将向智能电能表过渡。智能电能表在电能量计量的基础上具有信息存储及处理、实时监测、自动控制、信息交互等功能，数据安全传输和存储是实现以上功能的基础，因此如何保证信息传递、信息保存的安全性已经成为智能电能表的关键性因素。 1智能电能表基本架构 1.1基本架构 （1）硬件架构 智能电能表在硬件上主要包括电压/电流采样电路、计量单元、中央控制单元（MCU）、电源模块、存储单元、控制回路、红外通信、IC卡接口、安全论证单元等部分组成，其中数据安全防护重点为数据存储区和通信接口。在数据存贮方面，采用FLASH芯片和EEPROM两种芯片，FLASH芯片容量大，成本较低，但擦写次数一般为10万次，所以主要存储负荷曲线、事件记录等历史数据；EEPROM芯片单片存贮容量较小，价格相对较高，但一般存储电量、金额以及表计的设置参数等重要数据。在对外通信接口方面，红外通信接口、485通信接口、CPU 卡接口以及以窄带载波，其它近距离无线和无线公网为主的其他通信接口,暂不考虑。 电压 采样 电流采样计量 芯片 MCU单元 存储 单元 控制 回路 485接口 电源 模块 实时 时钟 通讯 单元 功率脉冲 输出 红外通信 Lc卡接口 LC D显示 操作接口图1 智能电能表硬件框图 （2）功能架构 智能电能表以电能量计量、信息存储及处理、实时监测、自动控制、信息交互功能为特征，根据国网公司的要求，有以下功能： 计量功能：正确计量正反向总有功电量，并单独存储； 费率时段：正确计量各费率时段有功电量和总有功电量； 数据存储和冻结功能：存储结算日或按照约定的时间或时间间隔的总电能、各费率电能、需量等信息； 事件记录：存储失压、失流、断相、开盖、远程控制等事件发生时间、结束时间和相应的电能量数据；
山科大信号与系统实验二 LTI系统的响应
实验二 LTI 系统的响应 一、 实验目的 1. 熟悉连续时间系统的单位冲激响应、阶跃响应的意义及求解方法 2. 熟悉连续（离散）时间系统在任意信号激励下响应的求解方法 3. 熟悉应用MATLAB 实现求解系统响应的方法 二、 实验原理 1.连续时间系统 在MATLAB 中有专门用于求解连续系统冲激响应和阶跃响应， 并绘制其时域波形的函数impulse( ) 和step( )。如果系统输入为f (t )，冲激响应为h(t)，系统的零状态响应为y (t )，则有：()()()y t h t f t =*。 若已知系统的输入信号及初始状态，我们便可以用微分方程的经典时域求解方法，求出系统的响应。但是对于高阶系统，手工计算这一问题的过程非常困难和繁琐。 在MATLAB 中，应用lsim( )函数很容易就能对上述微分方程所描述的系统的响应进行仿真，求出系统在任意激励信号作用下的响应。lsim( )函数不仅能够求出连续系统在指定的任意时间范围内系统响应的数值解，而且还能同时绘制出系统响应的时域波形图。 说明： （1）当系统有初始状态时，若使用lsim( )函数求系统的全响应，就要使用系统的状态空间描述法，即首先要根据系统给定的方式，写出描述系统的状态方程和输出方程。假如系统原来给定的是微分方程或系统函数，则可用相变量法或对角线变量等方法写出系统的状态方程和输出方程。其转换原理如前面实验四所述。 （2）显然利用lsim( )函数不仅可以分析单输入单输出系统，还可以分析复杂的多输入多输出系统。 例题1： 若某连续系统的输入为e (t )，输出为r (t )，系统的微分方程为： ''()5'()6()3'()2()y t y t y t f t f t ++=+ ① 求该系统的单位冲激响应h (t )及其单位阶跃响应g (t )。 a=[1 5 6];b=[3 2]; subplot(2,1,1),impulse(b,a,0:0.01:5); subplot(2,1,2),step(b,a,0:0.01:5);
DDSY单相电子式预付费电能表使用说明书
. ... . DDSY型电子式IC卡预付费单相电能表 使 用 说 明 书
2 1.概述 DDSY 型电子式IC 卡预付费单相电能表，简称IC 卡电能表，用于计量额定频率为 50Hz 的交流单相有功电能，实现先付费后用电的管理功能。该产品采用先进的微电子技术进行数据采集、处理及保存。其性能指标符合 GB/T17215-2002 和GB/T18460.3-2001标准。具有体积小、重量轻、可靠性高、防窃电等特点。 2.工作原理 电能表由两个主要部分进行功能组成：一是电能计量部分，二是微处理器控制部分；电能计量部分使用分流器倍增电流，产生表示用电多少的脉冲序列，送至微处理器进行电能计量；微处理器实现各种控制功能并通过电卡接口与电能卡（IC 卡）传递数据。 3.规格（见表1） 规格 型号 准确度等级 额定电压（V ） 标准电流（A ） DDSY 1.0级 220/110 5(20) 10（40） 2.0级 4.技术指标
4．1仪表常数1600imp/kW.h 4．2基本误差(见表) 4．3起动 电能表在额定电压,额定频率及功率因数为1.0 的条件下,当负载电流为0.4%(1.0级),0.5%(2.0级)时。电能表应能连续计量电能。 4．4潜动 当施加115%额定电压，电流回路断开时，不产生多于一个电能脉冲。4．5电气参数 正常工作电压：0.9～1.1额定电压 极限工作电压:0.8～1.15额定电压 绝缘电压:≥2000VAC 功率消耗：≤2W和10VA 4．6适用条件 正常工作温度：-10℃～+45℃ 极限工作温度：-25℃～+55℃ 存储和运输温度：-25℃～+70℃ 年平均温度：≤75% 一年中的30天（以自然方式扩散）温度可达95% 其余时间有时可达85% 2
单表多用户模块化智能电表系统的原理及设计
单表多用户模块化智能电表系统的原理及设计 今天为大家介绍一项国家发明授权专利——一种单表多用户模块化智能电表系统。该专利由铨盛电子股份有限公司申请，并于2017年6月20日获得授权公告。 内容说明本实用新型涉及到智能电表技术领域。 发明背景随着智能化水平的发展，电表系统已经实现远程抄表，电力管理部门可以无需到达现场就可以实现抄表，但是现有的智能电表一般只是为了便于电力管理部门抄表，且只能对总表进行远程抄表，对于分表电力管理部门无需抄表；例如出租屋的分表一般是由房东逐个自行人工抄表，当电表安装在高处，还需借助梯子，抄表操作和计算管理都非常不便。 另外，现有的智能电表系统一旦形成，很难再增加电表数量，存在扩容操作不便，扩容成本高的技术问题。 发明内容综上所述，本实用新型的目的在于解决现有的智能电表本地抄表不便，以及扩容操作不便的技术不足，而提出一种单表多用户模块化智能电表系统。 为解决本实用新型所提出的技术问题，采用的技术方案为：一种单表多用户模块化智能电表系统，其特征在于所述电表系统包括有电表箱，电表箱内设有安装基板，在安装基板上设有一个主机和两个以上分别与主机连接的模块化测量模组。 所述的主机包括有主控模块，以及分别与主控模块连接的两个以上供测量模组连接的本地通信接口，用于人机交互的LCD显示触控模块，用于与远程服务器建立通讯连接的远程通讯接口和用于与本地移动终端建立无线通讯连接的蓝牙模块。 所述的测量模组包括有独立的外壳；外壳上设有市电接入端子、市电输出端子及与所述主机的本地通信接口连接的低压数据接口；外壳内部设有串联在市电接入端子与市电输出端子之间的电力测量模组和电力控制模块，电力控制模块连接有微控制单元，微控制单元的数据接口与所述的低压数据接口连接，电力测量模组通过模数转换电路与微控制单元连接。
电能表的安装与使用说明
电能表的使用说明 专门用来计量某一时间段电能累计值的仪表叫做电能表，俗称电度表、火表。 一、分类 按结构及工作原理分为感应式电能表、电子式电能表。 按安装接线方式：直接接入式、间接接入式 按用途分为：有功电能表、无功电能表、复费率分时电能表、预付费电能表等。 二、铭牌和额定值（如图1所示） 图1 1.型号 D——用在前面表示电能表, 如DD862； 用在后面表示多功能，如DTSD855 DD－单相, 如DD862 DT－三相四线, 如DT862 DS－三相三线,如DS862 F－复费率, 如DDSF855 Y－预付费, 如DDSY855 S－电子式, 如DDS855 2.额定电压：大多数为220v,也有380v、110v和36v。 3.额定基本电流和最大电流 括号前的电流值叫额定基本电流，是作为计算负载基数电流值的，括号内的电流叫额定最大电流，是能使电表长期正常工作，而误差与温升完全满足规定要求的最大电流值。 电度表的基本电流和最大电流是我们选择电度表的重要依据。根据公式I=P/U可知： 电度表的电流I>电器总功率P/单相电压220V 温馨提示：超负荷用电是不安全的,它是引发电气火灾的主要原因。 4.电能表常数2000r/kwh 接在该电能表上的用电器，每消耗1kW·h 的电能，电能表上的转盘转2000转 三、接线原则 使用单相电度表，电流线圈与负载串联，电压线圈与负载并联，两线圈的同名端应接在电源的同一极性端。单相电度表接线盒中标明的四个接线端钮，连接时只要按照1、3端接电源，2、4端接负载即可，如图2所示。 图2 单相电能表接线盒内的四个接线端子，从左向右编号分别为1、2、3、4。可记作火线1进2出，中线3进4出，如图3所示。
民熔多用户电表详情介绍 (图文)
多用户电能表是用来测量电能的仪表，能够同时检测36户（单相），12户（三相）及36户以下单三相任意组合的电能表俗称多用户电表。 中文名：多用户电能表 外文名：无 功能：用来测量电能的仪表 优势：抗干扰能力强； 组合36户以下单三相任意 功能 具有预付费功能/后付费
浅谈什么是多用户电能表，民熔 根据相应的国家标准，电能表的型号由相关厂家向电能表产品型号登记单位（国家主管部门、哈尔滨电气仪表研究所）申请，并依法取得相应的型号。多用户电表型号为ddshxxx，XXX代表生产厂家的序列号。
下图为预付费电表售用电系统示意图 浅谈什么是多用户电能表，民熔 浅谈什么是多用户电能表，民熔 ※电表结构采用模块化设计，抗干扰能力强；
※具有实时功率显示功能，可实时显示用户的用电负荷； ※可同时计量与检测36户（单相）或12户（三相），表箱体积小，安装方便；采用专用电能表测量电路，测量周期短，精度高，性能稳定； 计量准确，使用寿命长，有效防止窃电，便于管理； 具有电源失相指示功能； ※内部电源三相供电，电源缺相，仪表正常工作； ※仪表进出线采用专用端子，方便现场施工。 浅谈什么是多用户电能表，民熔
KD80 多用户电能表 设计型号： KD 80- XS + YD/?? KD：产品型号T80：功能代号XS:三相户数YD:单相户数?：扩展代号 注： 1，当电表出户为单相时，电表规格表示为：KD80-YD,如：当出户为单相6户时，电表规格为：KD80-6D; 2，当电表出户为三相时，电表规格表示为：KD80-XS,如：当出户为三相6户时，电表规格为：KD80-6S; 3，当电表出户为单相/三相时，电表规格表示为：KD80-XS+YD,如当出户为3个三相户和3个单相户，电表规格为：KDT80-3S+3D.
三相费控智能电能表说明书(无线远程)
目录 一、概述 ........................................................ - 3 - 1.1、性能..................................................... - 3 - 二、规格与主要技术参数：........................................ - 4 - 2.1、规格..................................................... - 4 - 2.2、主要技术参数：........................................... - 5 - 三、计量 ........................................................ - 6 - 3.1、计量功能................................................. - 7 - 3.2、电压监测功能............................................. - 9 - 3.3、电流监测功能............................................ - 10 - 四、功能 ....................................................... - 10 - 4.1、报警功能................................................ - 10 - 4.2、断电控制................................................ - 10 - 4.3、开盖报警................................................ - 11 - 4.4、停电.................................................... - 11 - 4.5、时段控制................................................ - 11 - 4.6、自动结算功能............................................ - 11 - 4.7、数据冻结功能........................................... - 12 - 4.8、事件记录功能........................................... - 12 - 4.9、通讯功能................................................ - 13 - 五、电表使用方法............................................... - 14 - 5.1、调整、校验.............................................. - 14 - 5.2、安装.................................................... - 15 - 5.3、抄表.................................................... - 17 - 5.4、更换电池................................................ - 17 - 5.5、最大需量清零............................................ - 18 - 六、显示 ....................................................... - 18 - 6.1、显示画面符号定义........................................ - 18 - 6.2、循显画面................................................ - 19 - 6.3、故障报警显示............................................ - 23 - 七、通讯 ....................................................... - 24 - 八、运输贮存与保证期限......................................... - 24 - 8.1、运输.................................................... - 24 -
KD型多用户电表-集中式多用户电表使用说明书
KD型多用户电表-集中式多用户电表使用说明书 1 结构 KD型集中式多用户电表主要由单片机系统、每户电能计量单元、输出三个部分组成。 2 原理 2.1 每户计量单元 主要由电压、电流采样和专用电能表芯片（如BL0932B、ADE7755等）构成。它的任务是完成每个用户的用电量累积、存储，并同时将电量转换成相应的脉冲分别输出或送入单片机处理。户电能计量单元，集中安装在一个印刷电路板上，其面积比一个纸烟盒还小，每户一块，每户单独计量，互不影响。 2.2 单片机系统 它是一个智能数据采集处理和控制单元。整个系统安装在一个见方约200*80mm2 的印刷电路板上。它的任务是接收并存储各用户电量，经处理后控制公用显示器，定时、轮流显示各户用（或剩余）电量，控制对外通信，完成抄表或远控等工作。 2.3 输出部分 主要包括公用显示器和对外通信、控制接口等。公用显示器轮流显示每户户号和电量，可24小时连续工作，用户随时可查看各自的用量情况。不难看出，上述集中式多用户电能表是集电子技术、计算机技术和通信技术相结合的高科技产品。它具有体积小、可容户数多（一块24户集中式多用户电能表其面积约为用单表简单集中安装的1/3），同时又具有"一户一表"的功能。值得提及的是，目前市场上还有一种类型的集中式多用户电子式电能表，其采样是每户分别进行，但每一户的用电量计算则由同一个芯片或单片机系统来完成。这类表无论从结构上还是从原理上来看，都不具备"一户一表"的功能。再一个问题是，每一户的
用电能量计算都由同一的部件去完成，即每一户的用电量计算都要排队循环等待。这势必要造成用电计量的误差，户数越多，误差越大。 3 技术特点 ●集成化程度高，体积小、功耗低、精度高仅为同户感应数的5%。电表采用国际先进的 专用超大规模集成电路及SMT工艺制造； ●液晶显示，可控背光，能显示用户户号、累计电量、剩余电量、透支电量、电压、电流、 功率、电价、故障、拉闸、通讯、时间等信息； ●电表通讯电路采用防雷电路，信号采用光电隔离，通讯电路与电表其他电路进行分离处 理，可最大程度减轻累积对电表的伤害； ●电表采用进口多功能、多资源、集成程度更高、运行速度更快的计量、检测和控制芯片 （工业级），模块化结构设计。抗干扰能力更强； ●电能信号采集模块接口采用电脑专用接口，经过特殊处理，信号传输可靠； ●电表内部采用多CPU结构，一个主管计量，一个主管通讯、显示和指示，一个负责检 测状态，多CPU相互独立工作，互不影响； ●内部强电与弱电采用镀锌屏蔽板隔离，可减轻强电对弱电信号的干扰； ●内部电源采用三相供电，具有电源缺相指示功能，电源缺相，电表正常工作； ●电表进出线端采用专用及接线端子，电流承载能力强，便于现场施工； ●可同时计量与检测36户（单相）或12户（三相）及36个回路以下单三任意组合； ●单相用户断电指示，三相用户缺相断电保护且指示（控制型）； ●数据安全：电表各种数据参数采用加密算法，保证数据安全； 4 设备尺寸一览表 型号户型外形尺寸定位尺寸C尺寸 KD-BASA1 6D-18D(2S-6S) 订制订制订制 KD-BASA1 19D-24D(7S-8S) 订制订制订制 KD-BASA1 25D-30D(9S-10S) 订制订制订制 KD-BASA1 31D-36D(33S-12S) 订制订制订制 5 详细参数 ※额定电压：3×220/380V；
三相智能电能表说明书
目录 1、概述 (1) 性能 (1) 制造标准 (1) 工作原理 (2) 主要功能 (2) 技术参数 (3) 2、基本功能 (4) 计量功能 (4) 电参量测量功能 (6) 电压监测功能 (7) 电网负荷曲线数据记录功能 (7) 事件记录功能 (8) 远方编程抄表功能 (8) 停电抄表功能 (8) 冻结数据功能 (8) 费率功能 (9) 背光显示功能 (9) 安全认证功能 (9) 3、显示 (10) 全屏显示画面 (10) 液晶显示说明 (10) 按键 (11) 显示内容说明 (11) 4、电表使用方法 (14) 安装 (14) 电表显示 (16) 参数设置 (18) 最大需量清零 (18) 故障报警显示 (19) 5、电能测量四象限的定义 (19) 6、显示 (20) 按键 (20) 显示内容说明 (20)
1概述 1.1特点 DSZ22/DTZ22系列三相智能电能表采用当今流行的高精度电能表设计方案，将高精度的A/D转换、高速DSP数字信号处理功能和高性能MCU完善的管理功能结合，采用永久保存信息的不挥发性内存、全隔离标准RS485串行数据通讯接口、红外通讯接口、汉字大画面超扭曲宽温液晶显示等先进技术，采用了SMT电子装联等当代先进的新工艺，是在充分考虑中国国情，严格按照国家标准、IEC、国网标准精心制造的高精度电能表。 该表集众智能多功能于一体，显示和远传实时电压、电流、功率等，且可按部颁标准和用户要求实现全部失压、失流记录、报警、显示功能，可有效地杜绝窃电行为，可广泛用于变电站、台区配变和企事业单位。 可根据用户要求和现场需要，通过负控终端或市话网或移动通讯网以及其它传输形式，组成远方抄表管理系统，实现电力部门营业抄表、负荷监控等远动控制，从而顺应了电力部门有效及时地对用户现代化科学管理的要求。接口通讯协议和数据结构符合DL/T645-2007标准，也可按用户要求制作其它形式的通讯规约。 1.2制造标准 GB/T 《多功能电能表特殊要求》 GB/T 交流电测量设备-通用要求试验和试验条件 - 第11部分：测量设 备 GB/T 《交流电测量设备特殊要求第21部分：静止式有功电能表（1级和 2级）》 GB/T 《交流电测量设备特殊要求第22部分：静止式有功电能表（级和 级）》 GB/T 《交流电测量设备特殊要求第23部分：静止式无功电能表（2级和 3级）》 DL/T 614-2007《多功能电能表》 DL/T 645-2007《多功能电能表通讯规约》 DL/T 556-1997《电压失压定时器技术条件》 Q/GDW 205－2008 《电能计量器具条码》 Q/GDW 356－2009 《三相智能电能表型式规范》
山东科技大学算法设计总文档
《算法设计与分析》 实验报告 班级计算机2011-3班 姓名 学号 2013年12 月08 日
目录 实验一二分查找程序实现…………………………………………………………………01页 实验二棋盘覆盖问题………………………………………………………………………04页实验三0-1背包问题的动态规划算法设计……………………………………………….07页实验四背包问题的贪心算法………………………………………………………………10页 实验五最小重量机器设计问题（回溯法） (12) 页 实验六最小重量机器设计问题（分支限界法） (15) 页
指导教师对实验报告的评语 成绩： 指导教师签字： 年月日
算法分析与设计实验报告 —二分搜索算法的实现 一、实验目的 建立算法复杂度的理论分析与实验分析的联系，深刻体会算法复杂度作为算法的好坏评价指标的本质含义。 二、实验要求 1、用c/c++语言实现二分搜索算法。 2、通过随机产生有序递增数组的方法，测出二分查找算法平均意义下比较次数随问题规模的变化结果，并绘制曲线表示。 三、实验原理 折半查找法也称为二分查找法，它充分利用了元素间的次序关系，采用分治策略，可在最坏的情况下用O(log n)完成搜索任务。它的基本思想是，将n个元素分成个数大致相同的两半，取a[n/2]与欲查找的x作比较，如果x=a[n/2]则找到x，算法终止。如果x