摘 要：新能源供电的不断发展和相关技术的不断创新大大促进了智能电网的建设，研发具有双向计费功能的智能电表意义重大。本设计是以STM32F103为核心控制单元、以 CS5463电能计量芯片为主体构建的单相双向计费智能电表控制系统。具体讲解了该系统的主体框架结构、核心硬件设计及软件结构的设计。该系统拥有电路结构相对简单、数据存储可靠、电能计量精确、低功耗、低成本等诸多优点，为新型小型供电系统和智能控制类仪表提供极大的便利，且应用范围广。41601
毕业论文关键词：智能电网；智能电表；STM32；双向计量
Design of Intelligent Electric Meter Control System with Two Way Charging
Abstract: With the development of smart grid and the continuous integration and upgrading of new energy supply, the design of a new intelligent meter with two-way charging function is imminent. This design is based on the main control chip STM32, with CS5463 as the power measurement chip as the main building of the two-way metering intelligent electric meter control system. The structure principle of the system and the design of hardware and software are introduced in detail. The system has the advantages of reliable data storage, accurate measurement, and so on. It can meet the demand of new energy power supply system and modern intelligent control, and has broad application prospects.
Key Words: Smart grid; Smart meter; STM32; Bi directional measurement
目 录
摘要 5
1. 绪论 6
1.1 研究背景和意义 6
1.2 研究现状 6
1.3 本文研究内容 7
2. 系统的整体方案设计 7
2.1 双向计费系统简介 7
2.2 系统结构 7
3. 硬件模块设计 8
3.1 主控芯片的选型 8
3.2 计量芯片选型 9
3.3 计量模块设计 9
3.4 存储模块设计 11
3.5 显示模块设计 11
4. 软件系统设计 11
4.1 主控程序设计 11
4.2 计量芯片中断服务程序设计 12
4.3 软件开发及其环境 13
5. 调试与仿真 14
6. 结论与展望 15
参考文献 16
附录 17
致谢 28
双向计费智能电表控制系统设计1. 绪论
1.1 研究背景和意义
奥巴马自2009年上任美国总统以来，为实现国民振兴、抵御经济危机，提出了新能源战略，开始把智能电网提升到战略核心地位[1]。为适应智能电网的建设和发展，智能表计通信网络（Advanced Metering Infrastructure，AMI）模型应运而生。它由量测数据管理系统（Measurement Data Management System，MDMS）、用户户内网（HAN）、智能电表和高级配电运行体系（Advanced Distribution Operational Infrastructe，ADOI）4部分组成，智能电表显然占据着十分重要的地位[2]。
随着科技的不断创新和发展，新能源发电装置逐渐趋于小型化。其中风能、太阳能也将逐渐进入千家万户。那么，发电装置的盈余电量反馈到电网中也将成为一种趋势。随之，传统的电能表也将被淘汰，而拥有单相双向计费功能的智能电表应运而生。
1.2 研究现状
与发达国家相比，中国在设计和制造智能仪表等相关领域都比较薄弱，我国在电力自动化领域对智能电表的应用和经验、技术累积等相关方面也相对比较晚，显然也是比较少的，这些现状都能表明我国在智能电表、电表自动化等领域的应用仍处于初级阶段[3]。虽然中国在智能电表的研发和制造行业起步都较晚，但随着其综合国力的不断强盛，电表行业也发展十分迅速，中国巨大的市场需求使得电表行业发展前景极为广阔，潜力巨大。 STM32双向计费智能电表控制系统设计+电路图:http://www.751com.cn/zidonghua/lunwen_41713.html