单相电子式预付费电度表研究.doc
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单相电子式预付费电度表研究,摘要飞速发展的电力工业对电能的计量与管理提出了更高的要求:先付费、后用电，实施分时电价，实现自动抄表和收费等。ic卡预付费电子电能表应运而生，能够满足上述要求。单相电子式预付费电度表和传统的电度表相比，能实现从电能数据采集、传输到处理的自动化，它克服传统人工抄表模式的低效率和不确定性，能推进电能管理的现代化。单相电子式...
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摘要
飞速发展的电力工业对电能的计量与管理提出了更高的要求:先付费、后用电，实施分时电价，实现自动抄表和收费等。IC卡预付费电子电能表应运而生，能够满足上述要求。
单相电子式预付费电度表和传统的电度表相比，能实现从电能数据采集、传输到处理的自动化，它克服传统人工抄表模式的低效率和不确定性，能推进电能管理的现代化。单相电子式预付费电能表的设计是基于AT89C52单片机为核心来实现的，该毕业设计完成的硬件电路有复位及晶振、计量、显示、IC卡接口、电能存储器、掉电检测等电路的设计；程序部分实现了初始化子程序、计量子程序、显示子程序等子程序的设计。系统中使用SM9903作为计量芯片，并通过存储IC卡AT24C01作为电管部门与用户连接的桥梁，来存储由售电管理系统写入的电量值等。
单相电子式预付费电度表不仅具有电能计量、预付费等功能，并且具有接口简单、结构紧凑、计量准确、精度高等特点。
关键词 单片机AT89C52；计量芯片SM9903；IC卡AT24C01；预付费；电度 表
Abstract
The rapid development of power industry for electrical energy measurement and management put forward higher requirements: electricity, after paid, first implementation of time-sharing electricity, automatic meter reading and billing, etc. Arises at the historic moment, IC card prepaid electronic watt-hour meter can meet the above requirements.
Compared with the traditional meter ,Single-phase electronic prepayment meter can achieve data acquisition, transmission and processing automation, which overcomes inefficiency and uncertainty of the traditional manual meter reading pattern. Power management can promote modernization. The Single-phase electronic prepayment meter is based on AT89C52. The design of hardware circuit partial completion of the measurement circuit, crystal reduction and display circuits, IC card interface, energy memory, power-fail detection circuit design; procedures for achieving some of the initialization subroutine, the subroutine measurement, the subroutine shown such subroutine design. SM9903 system used as a measurement of chips, and memory IC card AT24C01 as electricity and regulatory departments and users connecting to the bridge, to be sold by the store management system into the value of electricity.
Single-phase electronic Prepayment Meter is not only used for metering, prepaid expenses, it also has a simple interface, compact structure, Measurement accuracy, and high precision characteristics.
Keywords：MCU AT89C52；measurement chip SM9903；IC Card；AT24C01；prepayment；Power Meter
目 录
摘要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
1.1 课题背景 1
1.1.1课题的来源及意义 1
1.1.2 电度表的发展 1
1.1.3 IC卡国内外发展现状 2
1.1.4 单相电子式预付费电度表的研究意义 3
1.1.5 单相电子式预付费电度表的特点与功能 3
1.2 单相电子式预付费电度表设计的任务、要求及内容 4
1.2.1 设计任务与要求 4
1.2.2 设计内容 4
第2章 单相电子式预付费电度表总体方案的设计 6
2.1 方案设计与论证 6
2.1.1 电能计量系统方案设计 6
2.1.2 预付费系统方案设计 8
2.2本章小结 10
第3章 单相电子式预付费电度表硬件电路的实现 11
3.1 有功电能测量的基本原理 11
3.2 电能计量电路的实现 12
3.2.1 SM9903芯片介绍 12
3.2.2 计量电路的设计 14
3.3 单片机控制电路的设计 16
3.3.1 AT89C52单片机介绍 16
3.3.2 单片机复位、晶振电路的设计 21
3.4 显示电路的实现 22
3.4.1 SMG12232B-2显示器介绍 22
3.4.2 显示电路的设计 25
3.5 其他部分电路设计 26
3.5.1 IC卡接口电路 26
3.5.2 电能存储器 27
3.5.3 掉电检测电路 31
3.6本章小结 32
第4章 系统程序的设计及仿真 33
4.1 系统程序流程图的设计 33
4.2 子程序的设计 34
4.2.1计量子程序 34
4.2.2存储器读写子程序 35
4.2.3显示子程序 35
4.3系统仿真 36
4.4本章小结 37
结论 38
参考文献 39
致谢 41
附录 42
飞速发展的电力工业对电能的计量与管理提出了更高的要求:先付费、后用电，实施分时电价，实现自动抄表和收费等。IC卡预付费电子电能表应运而生，能够满足上述要求。
单相电子式预付费电度表和传统的电度表相比，能实现从电能数据采集、传输到处理的自动化，它克服传统人工抄表模式的低效率和不确定性，能推进电能管理的现代化。单相电子式预付费电能表的设计是基于AT89C52单片机为核心来实现的，该毕业设计完成的硬件电路有复位及晶振、计量、显示、IC卡接口、电能存储器、掉电检测等电路的设计；程序部分实现了初始化子程序、计量子程序、显示子程序等子程序的设计。系统中使用SM9903作为计量芯片，并通过存储IC卡AT24C01作为电管部门与用户连接的桥梁，来存储由售电管理系统写入的电量值等。
单相电子式预付费电度表不仅具有电能计量、预付费等功能，并且具有接口简单、结构紧凑、计量准确、精度高等特点。
关键词 单片机AT89C52；计量芯片SM9903；IC卡AT24C01；预付费；电度 表
Abstract
The rapid development of power industry for electrical energy measurement and management put forward higher requirements: electricity, after paid, first implementation of time-sharing electricity, automatic meter reading and billing, etc. Arises at the historic moment, IC card prepaid electronic watt-hour meter can meet the above requirements.
Compared with the traditional meter ,Single-phase electronic prepayment meter can achieve data acquisition, transmission and processing automation, which overcomes inefficiency and uncertainty of the traditional manual meter reading pattern. Power management can promote modernization. The Single-phase electronic prepayment meter is based on AT89C52. The design of hardware circuit partial completion of the measurement circuit, crystal reduction and display circuits, IC card interface, energy memory, power-fail detection circuit design; procedures for achieving some of the initialization subroutine, the subroutine measurement, the subroutine shown such subroutine design. SM9903 system used as a measurement of chips, and memory IC card AT24C01 as electricity and regulatory departments and users connecting to the bridge, to be sold by the store management system into the value of electricity.
Single-phase electronic Prepayment Meter is not only used for metering, prepaid expenses, it also has a simple interface, compact structure, Measurement accuracy, and high precision characteristics.
Keywords：MCU AT89C52；measurement chip SM9903；IC Card；AT24C01；prepayment；Power Meter
目 录
摘要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
1.1 课题背景 1
1.1.1课题的来源及意义 1
1.1.2 电度表的发展 1
1.1.3 IC卡国内外发展现状 2
1.1.4 单相电子式预付费电度表的研究意义 3
1.1.5 单相电子式预付费电度表的特点与功能 3
1.2 单相电子式预付费电度表设计的任务、要求及内容 4
1.2.1 设计任务与要求 4
1.2.2 设计内容 4
第2章 单相电子式预付费电度表总体方案的设计 6
2.1 方案设计与论证 6
2.1.1 电能计量系统方案设计 6
2.1.2 预付费系统方案设计 8
2.2本章小结 10
第3章 单相电子式预付费电度表硬件电路的实现 11
3.1 有功电能测量的基本原理 11
3.2 电能计量电路的实现 12
3.2.1 SM9903芯片介绍 12
3.2.2 计量电路的设计 14
3.3 单片机控制电路的设计 16
3.3.1 AT89C52单片机介绍 16
3.3.2 单片机复位、晶振电路的设计 21
3.4 显示电路的实现 22
3.4.1 SMG12232B-2显示器介绍 22
3.4.2 显示电路的设计 25
3.5 其他部分电路设计 26
3.5.1 IC卡接口电路 26
3.5.2 电能存储器 27
3.5.3 掉电检测电路 31
3.6本章小结 32
第4章 系统程序的设计及仿真 33
4.1 系统程序流程图的设计 33
4.2 子程序的设计 34
4.2.1计量子程序 34
4.2.2存储器读写子程序 35
4.2.3显示子程序 35
4.3系统仿真 36
4.4本章小结 37
结论 38
参考文献 39
致谢 41
附录 42
