摘 要：随着我国经济的发展和电子技术的提高，家用智能电能表的在居民日常生活中越 来越普及。本文设计了一种家用电能表，首先说明了研究的背景意义及国内外电能表的发 展状况，给出了电能表硬件和软件的设计方案，包括电源、电能计量、采集数据、计算和 通信和控制。本设计采用 RN8209 作计量芯片，对电压电流信号进行功率计算。通过 RS485 通讯，电力部门可以以很快的速度从用户处获得各种电能信息。采用 51 单片机作为控制 芯片，实现控制功能，然后设计通信存储电路。软件采用模块化设计，可以更好地进行电 能测量、计算，也可以达到节能的作用。74410

毕业论文关键词：单相电能表，RN8209，分时计费

Abstract: As China's economic development and improvement of electronic technology in the daily life of residents in the growing popularity of home smart  meter  。A household electric energy meter is designed in this paper。 Firstly, it explains the background significance of the research and the development of domestic and foreign electric energy meter。 In this design, RN8209 is used as a measurement chip,carries on the power calculation to the voltage  and current signal。Through RS485 and infrared communication, the power sector can be a very fast speed from the user to obtain a variety of power information。 51 single chip microcomputer is used to be the control chip, realize the control function, and then design the communication storage circuit。Software is used modular design, can be better electrical energy measurement, calculation, can also be achieved the role of energy saving。

Key words: Single-phase energy meter, RN8209, Time sharing accounting

目录

1 绪论 4

2 家用电能表设计方案 4

2。1 电能计量原理 4

2。2 硬件设计方案 6

2。3 软件设计方案 7

3 家用电能表的硬件设计 8

3。1 电能计量模块设计 8

3。2 储存模块设计 10

3。3 显示模块设计 12

3。4 通信模块设计 13

4 家用电能表的软件设计 14

4。1 主程序框图和总体软件设计 14

4。2 数据处理 16

4。3 信号处理模块设计 17

4。4 本地分时计费及复费率 18

5 设计结果分析 18

结论 21

参考文献 22

致谢 23

1 绪论

随着经济水平的发展，电能的消耗逐年大幅增加，有时会出现电力供应不足的现象。 测量电能的电能表的需求也在不断增加，当今市场的电能表大多为机械电能表，这类电能 表精度不高，且成本高，功耗较高，占地面积也相当的大。电能的不断消耗以及供电系统 承担的巨大压力，老式机械电能表已经无法满足当今电能测量的需求。论文网

当今的电力发展面临很多严峻的问题，比如火力发电，虽然产生大量电能，但是会消 耗很多能源，排放气体还会污染大气。地球上的能源越来越少，为了有更多的资源可供利 用，急需开发可再生资源。电力技术发展还不完善，一些设备没有得到更新也开始老化， 所以也要开拓创新，研究新技术。电力技术的发展也会直接影响到国家经济水平的发展。 迫于现状，需开发智能电表来缓解电力压力。智能家用电能表可以提升计量精度，成