1、單相液晶雙向電能表的設(shè)計學(xué)生：學(xué)生： 指點教師：指點教師： 班級：班級：07電氣一班電氣一班選題的目的和意義 各種家用太陽能供電系統(tǒng)，家用風力供電系統(tǒng)等家用干凈能源在許多國家曾經(jīng)出現(xiàn) ，這些分布式的小規(guī)模供電系統(tǒng)不僅可以處理居民的能源問題而且可以把富余的電能反響到電網(wǎng)，以實現(xiàn)以電償電，從而減輕供電系統(tǒng)的負擔，減少不可再生資源的耗費。 許多國家規(guī)定用戶本人的發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生并入電網(wǎng)的電能可以等價換取等量電網(wǎng)的電能。雖然在我們國家還沒有開場實施，但這是一種開展方向。 為了滿足這種運用需求，必需設(shè)計一種可以計量用戶耗費電能即正向電能又可以計量用戶反響到電網(wǎng)的電能即反向電能的電能表，即雙向電能表。 設(shè)計功

2、能要求設(shè)計功能要求 該交流電能表能實現(xiàn)對單相交流電能的丈量； 電表參數(shù)：額定電壓220V,額定電流10A,最大電流20A，最大計度容量：99999.99KWh； 能丈量并顯示當前的電壓和電流的有效值； 停電不喪失電能數(shù)據(jù)； 能雙向丈量電能，并能同時顯示耗費的電能和反響的電能； 正向、負向電量脈沖輸出； 顯示當前日期和時間，能調(diào)理時間 具備485通訊功能，便于遠程傳輸電能表數(shù)據(jù)； 電 壓信號電壓互感器電阻分壓電 流信號電流互感器電阻分壓電能計量芯片CS5460ADS1302MSP430F2274KEYLCD12864485通訊EEPROMLED脈沖指示系統(tǒng)硬件框圖系統(tǒng)硬件框圖 電能丈量芯片CS5

3、460A 兩個24位模-數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC 根據(jù)電網(wǎng)上電流與電壓相位夾角變化，實時判別一個系統(tǒng)功率方向并具有功率方向輸出指示； 具有AC或DC系統(tǒng)校準功能； 可以丈量瞬時電壓、瞬時電流、瞬時功率、電能、電壓有效值和電流有效值 具有簡單的三線數(shù)字串行接口,可以方便地進展讀寫； 電能數(shù)據(jù)線性度：在1000 ：1 動態(tài)范圍內(nèi)線性度為 0.1%； 內(nèi)帶電源監(jiān)視器,功率耗費12mW； 電壓信號調(diào)理 思索裕量丈量250V交流電壓，電壓互感器分壓比為44，再經(jīng)過分壓比為38的電阻分壓得到149.52mv電壓信號CS5460A加在VIN+、VIN-丈量 最大交流電壓176mv。電流信號調(diào)理 思索裕量丈量20A交流

4、電壓，電流互感器變比為2000，在二次側(cè)并接200電阻，對應(yīng)的交流電壓為2V，再經(jīng)過分壓比為14的電阻分壓得到142.86mv電壓信號CS5460A加在IIN+、IIN-丈量 最大交流電壓176mv。其它外圍電路 包括電源模塊，MCU模塊，DS1302模塊，EEPROM模塊，LCD顯示模塊，485通訊模塊，鍵盤及LED指示模塊。這些電路都是電能丈量的輔助電路。讀EEPROM電能數(shù)據(jù)LCD顯示初始界面讀電能表各項數(shù)據(jù)并進展處置讀RTC時間LCD顯示時間及各項電能數(shù)據(jù)將電能數(shù)據(jù)存儲到EEPROM掃描按鍵設(shè)置時間中斷標志能否清0電能數(shù)據(jù)N0清0電能數(shù)據(jù)YMCU、硬件初始化采樣時間標志置位RS485遠程傳輸電能數(shù)據(jù) 1鍵盤掃描設(shè)置時間年月日時間電壓有效值電流有效值正向電能負向電能雙18V交流變壓器485通訊信號輸出直流穩(wěn)壓電源電壓互感器電流互感器電阻分壓電路CS5460A芯片EEPROM485芯片MCUDS1302芯片JTAG下載電路鍵盤正向，負向電能指示燈信號輸出LCD12864接口誤差測試由于沒有規(guī)范電能表，所以對電能表LED脈沖進展準確度估算 ，由于設(shè)置的LED脈沖速率4800imp/KWh=0.