单相多功能数字电能表

摘要

电能表自诞生至今已有100多年的历史，经历了数次更新换代，目前市场上主要有机电式电能表、电子式电能表、数字式电能表、IC卡式电能表等类型。

本课题开发设计—面向民用的单相多功能数字电能表。它采用了两个核心芯片：微控制器P87LPC764和电能计量集成电路AD7755。外部电压和电流分别经过分压电路和电流互感器输入到电能计量集成电路AD7755，AD7755对信号进行数字化处理后，输出与瞬时功率成正比的脉冲信号送至微控制器P87LPC764，P87LPC764通过脉冲按时间进行积分累计显示电量计数。

本开发设计任务包括了解电能表设计的基本要求及相关标准，学习和选择器件，设计线路，设计PCB，制作实物，调试。

设计特别注重体现计量装置的一致性、稳定性、精确性等技术要求

关键词：电能表，电子，微控制器

目录

摘要 1

Abstract 2

第一章 绪论 5

1.1课题背景 5

1.2课题研究的现实意义 5

1.3课题设计任务 5

第二章  电路图与PCB图的设计 7

2.1线路图的设计 7

2.2 PCB图的设计 7

2.2.1 PCB设计的基本原则 7

2.2.2 PCB设计的抗干扰措施 8

2.2.3干扰的分类 9

2.2.4常用硬件抗干扰技术 10

2.3 本章小结 12

第三章  总体方案设计 13

3.1电表工作原理及设计过程 13

3．2 本章小结 14

第四章 系统硬件工作原理分析 15

4.1 采样电路分析 15

4.1.1 电表信号采样原理 15

4.1.2 电压采样与分压电路 16

4.1.3 本系统的电流采样通道电路 17

4.2系统5V直流电压源的产生电路 17

4.3 AD775脉冲输出电能计量集成电路芯片的简介及设置 18

4.3.1 AD7755简介 18

4.3.2 关于CF口的输出 25

4.4 P87LPC764FN微控制器的简介及其设置 26

4.4.1微控制器简介 26

4.4.2微控制器设置 29

4.4.3中断过程及计数过程控制 29

4.5微控制器与EEPROM芯片间的串行数据传输 30

4.6 液晶驱动器HL6024的简介 32

4.6.1 HL6024的简介 32

4.7本章小结 34

第五章 电表系统的软件设计 35

5.1电能表系统程序描述 35

5.2系统程序流程图 36

5.3关于EEPROM的读写 36

5.3.1写字节子程序 36

5.3.2检查应答位子程序 38

5.3.3目的地址数据写入EEPROM子程序 39

5.3.4从EEPROM读取目的地址子程序 41

5.4初始化程序编制 41

5.4.1初始化程序说明 41

5.4.2程序流程图 42

5.4.3初始化程序及注释 43

5.5中断程序编制 51

5.5.1中断程序说明 51

5.5.2中断程序流 51

5.5.3中断程序 53

5.6脉冲输出程序编制 54

5.6.1脉冲输出程序说明 54

5.6.2脉冲输出程序流程图 54

5.6.3脉冲输出程序 55

5.7本章小结 56

第六章 毕业设计总结 57

致谢 58

参考文献 59