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    图3-3 ADE7755引脚图 6

    图3-4 电能计量模块 7

    图3-5 单片机引脚图 8

    图3-6 最小系统 9

    图3-7 晶振电路 9

    图3-8 显示模块电路图 11

    图3-9 CAT24WC02引脚图 11

    图3-10 存储电路 13

    图3-11 DS1302外部引脚分配 14

    图3-12 DS1302内部结构图 14

    图3-13 时钟电路模块 15

    图 4-1 结果展示 17

    图 4-2 交流电量测量原理图 18

     1.1研究背景及意义

    19世纪,电能表在科技人员手中出现。然而工作不稳定,精度低,内部的测量误差越来越大以及体积庞大,价格昂贵等各方面的原因,人们开始加以改进。新型的电能表就这样诞生了,它是数字式的,可视性强。人们所使用的主要有两种。一种是在表盘上钻个孔,通过检测脉冲并对脉冲进行处理后,用一些比较直观的方法显示出来。这种从非直观到直观的数据,不是从性能上去改变,而是通过改变显示的方法,所以并不存在什么本质上的差异。第二种则是用传感器对电信号进行采集,将模拟信号变为数字信号,最后再显示出来。这一种从本质上改变了测量模式,为以后的电能表的发展等提供了基础,从根本上改变了研究方向[1]。

    1.2 研究方向

    由于人们生活中电器的大规模出现,电已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。因此,电量的计量也变得十分重要。研制此类仪器有利于更加准确的计量,对于电量参数的异常也可以及时的检测。电能表的出现加速了人们的现代化进程,为电网的建设贡献了一份力量。

    本设计是利用嵌入式技术进行研究开发的一款智能电表,可以实行分时计费,时间的显示等。该设计功耗低,符合电能表的标准,有利于家庭的日常使用。

    1.2.1电能表发展的主要历史进程

    一开始的电表主要是感应式和机电式的,它们拥有着许多的优点,例如结构简单,易于制造,运行安全,事故概率较低,维护比较方便,易于操作,成本低廉,适于大量生产,因此得到了大家的喜爱。但是,由于生产工艺以及原理等因素,导致了精度较低,频率较低,简单的功能无法加以扩展,不利于改进,误差也很大,不利于日常生活。后来,人们又发明了电子式的,这种电表解决了传统的电表所不能改进的问题,提高了精度,减小了驱动电流,并且增加了防窃电的功能,更利于人们的生产生活[2]。而现在,随着各种新技术的出现,数字式的电能表的研制已经成为可能,这对于现代工业的发展具有重大的意义,它将从根本上改变人们现在的生活。

    1.2.2数字电能表未来的前景

    随着时间的流逝,电表的使用也在不断的换代更新。从一开始的感应式,再到后来的机械式,以及现在大范围使用的电子式,电表发展的十分迅速。如今,人们的研究方向已从传统的电子式转向了数字式智能电表,并且向数字化、网络化、智能化、实时互动等方面努力[3]。

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