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智能电能表及手持抄写器设计

论文编号:CK071 论文字数:30248,页数:48

摘要
随着电子技术的发展，特别是随着大规模集成电路的产生，给人们的生活带来了根本性的变化，如果说微型计算机的出现使现代的科学研究得到了质的飞跃，那么单片机的出现则是给现代工业控制测控领域带来了一次新的革命。由于它具有体积小、功能强、性价比高等特点，所以广泛应用于电子仪表、家用电器、节能装置、军事装置、机器人、工业控制等诸多领域，使产品小型化、智能化，既提高了产品的功能和质量，又降低了成本，简化了设计。本论文提出手持抄录器的功能实现方法，并设计了功能实现方案，设计了硬件电路。硬件电路以AT89C51单片机为核心，以zlg7289A按键组集成芯片作为人机接口，并采用新型电路芯片(包括大容量并行数据存储器DSl245、液晶显示器SMS0823)设计手持抄录器的硬件电路，并设计了手持抄录器的打印机接口和RS232通信接口，从而简化了电路，减小了手持抄录器的体积，按键的软件实现过程。设计中以AT89C51单片机为核心，采用多种新型集成电路芯片(包括电能计量专用芯片CS5460A、DS1302日历/时钟芯片、SMS0601液晶显示器、X5045串行存储器)进行接口设计，简化了硬件电路，提高了电能表的抗干扰能力和测量精度。

关键词：电子仪表；电能表；智能化；抗干扰能力

Abstract
With the development of electronic technology, especially with large scale integrated circuit, to the life of people brought the fundamental changes, if the microcomputer that modern science research is a qualitative leap, SCM is to appear modern industrial control measurement field brings a new revolution. Because of its small bulk and strong function, high performance-cost ratio, so widely applied in electronic instrument, electrical appliances, energy-saving equipment, military equipment, robots, industrial control and so on many domains, make product miniaturization, intelligent, improve the quality and function of products, and reduce the cost, simplified the design. This paper presents the hand-held transcribing method to realize functions, and the function of design scheme, design the hardware circuit. The hardware circuit with AT89C51, zlg7289A buttons group integrated chips as man-machine interface, and adopting new circuit chip (including the great capacity data storage DSl245, LCD SMS0823) design the hardware circuit with copy, and design a hand-held transcribing the printer interface and RS232 communication interface, which can simplify the circuit, reducing the volume, with copy software realization process. Design with AT89C51, using a variety of new integrated circuit chips (including energy metering CS546OA special-purpose chip DS1302 calendar, clock, SMS0601 / LCD, X5045 serial storage) interface design, simplified the hardware circuit and improve the anti-interference ability and electric measurement accuracy.

Keywords: electronic meter；energy meter；Intelligent；capacity of resisting disturbance

目录
摘要 II
英文摘要 III
1 绪论 1
1.1 选题的背景与意义 1
1.2 国内外研究现状及发展趋势 1
1.3 研究主要内容 2
2 电能表的设计方法 3
2.1 电能表的硬件设计方法 3
2.1.1 微处理器或微控制器 3
2.1.2 电流传感器 4
2.1.3 信号调理 6
2.1.4 A/D转换器 7
2.1.5 D/A转换器 7
2.1.6 电能表的通信接口 8
2.2 电能表的软件设计方法 9
2.3 电能表的抗干扰和故障诊断方法 10
2.3.1 电能表的抗干扰 10
2.3.2 电能表的故障诊断 12
2.4 本章小结 13
3 电能表及手持抄录器的硬件设计 15
3.1 电能表概述 15
3.2 电能表的功能需求及总体方案设计 16
3.3 电能表的硬件电路设计 18
3.3.1 电能计量专用芯片外围电路及供电电路 18
3.3.2 微控制器AT89C51与CS5460A的接口 19
3.3.3 电流互感器和电压互感器及其输入通道 20
3.3.4 液晶显示芯片与AT89C51的接口 20
3.3.5 按键组功能及与AT89C51总线口的连接 21
3.3.6 通断电控制电路 21
3.4 手持抄录器的硬件电路设计 23
3.4.1 按键驱动电路 23
3.4.2 手持抄录器的硬件电路设计 24
3.4.3 RS-232串行通信接口 24
3.5 小结 26
4电能表及手持抄录器的软件设计 27
4.1 电能表的软件实现 27
4.1.1 CS5460A与单片机的数据交换实现方法 27
4.1.2 对日历/时钟DS1302的读写操作的软件实现 28
4.1.3 在电能表中对串行EEPROM的读写 29
4.1.4 液晶显示器SMS0601在电能表中显示功能实现 30
4.1.5 矩阵键盘键功能处理程序 30
4.2 手持抄录器的软件实现 31
4.2.1 键盘接口芯片zlg7289A与AT89C51的数据交换 34
4.2.2 键功能处理程序 34
4.2.3 显示器SMS0823程序 36
4.2.4 RS232通信接口程序 37
4.3 本章小结 38
5 总结 39
致谢 40
参考文献 41
附录1