1、單相液晶雙向電能表的設計學生：學生： 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，家用風力供電系統等家用干凈能源在許多國家曾經出現 ，這些分布式的小規模供電系統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，以實現以電償電，從而減輕供電系統的負擔，減少不可再生資源的耗費。 許多國家規定用戶本人的發電系統產生并入電網的電能可以等價換取等量電網的電能。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的電能即反向電能的電能表，即雙向電能表。 設計功

2、能要求設計功能要求 該交流電能表能實現對單相交流電能的丈量； 電表參數：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； 停電不喪失電能數據； 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，能調理時間 具備485通訊功能，便于遠程傳輸電能表數據； 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脈沖指示系統硬件框圖系統硬件框圖 電能丈量芯片CS5

3、460A 兩個24位模-數轉換器ADC 根據電網上電流與電壓相位夾角變化，實時判別一個系統功率方向并具有功率方向輸出指示； 具有AC或DC系統校準功能； 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 具有簡單的三線數字串行接口,可以方便地進展讀寫； 電能數據線性度：在1000 ：1 動態范圍內線性度為 0.1%； 內帶電源監視器,功率耗費12mW； 電壓信號調理 思索裕量丈量250V交流電壓，電壓互感器分壓比為44，再經過分壓比為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，在二次側并接200電阻，對應的交流電壓為2V，再經過分壓比為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電能數據LCD顯示初始界面讀電能表各項數據并進展處置讀RTC時間LCD顯示時間及各項電能數據將電能數據存儲到EEPROM掃描按鍵設置時間中斷標志能否清0電能數據N0清0電能數據YMCU、硬件初始化采樣時間標志置位RS485遠程傳輸電能數據 1鍵盤掃描設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范電能表，所以對電能表LED脈沖進展準確度估算 ，由于設置的LED脈沖速率4800imp/KWh=0.