基于單片機(jī)的公寓用電智能管理系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、隨著高等院校后勤社會化改革的不斷發(fā)展，學(xué)生公寓用電管理已逐步采用付費方式，急需一種新的電能集中計量、管理、控制系統(tǒng)。目前，電能集中管理控制系統(tǒng)還處于發(fā)展初期，仍存在較多問題。本文在查閱大量國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)并認(rèn)真調(diào)研國內(nèi)同類產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，設(shè)計并開發(fā)了一種適用于高等院校學(xué)生公寓的電能集中管理控制系統(tǒng)。 本文首先對電能計量原理進(jìn)行了深入分析，依系統(tǒng)性能指標(biāo)要求確定了系統(tǒng)電路參數(shù)，開發(fā)設(shè)計了系統(tǒng)硬件與軟件。在硬件研制中主要設(shè)計了電能采樣電

2、路、單片機(jī)控制電路、顯示電路、母板電路。在采樣電路設(shè)計中，研究了一種新的精度調(diào)節(jié)方法，利用精密電位器取代傳統(tǒng)的短路環(huán)設(shè)計方式。電能模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將通過采樣電阻(錳銅合金制成)獲取的電流信號與電壓信號在芯片內(nèi)部進(jìn)行電能累加運算，并實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換，以脈沖方式輸出供給單片機(jī)數(shù)據(jù)處理使用。采用總線方式實現(xiàn)一個單片機(jī)子系統(tǒng)內(nèi)16個房間的各種控制信息及數(shù)據(jù)信息的傳輸與控制。各單片機(jī)子系統(tǒng)與上位機(jī)之間采用485接口通信，系統(tǒng)中采用了I<'2>C總線接口

3、的存儲器與串行IED顯示技術(shù)。 本文對系統(tǒng)軟件主要功能模塊的設(shè)計進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，主要介紹了主程序模塊、通信模塊、顯示模塊、計量模塊、負(fù)荷檢測模塊等的工作流程及系統(tǒng)資源分配方案。利用軟件方式實現(xiàn)電路負(fù)荷檢測是本系統(tǒng)設(shè)計的一個創(chuàng)新點。結(jié)合實際需要，建立了簡化通信協(xié)議。采用備用存儲數(shù)據(jù)及軟件陷阱等方法提高系統(tǒng)的安全性與抗干擾能力。 電能集中管理控制系統(tǒng)具備電能計量、負(fù)荷檢測、自動開關(guān)控制、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、報表、打印等多種功能，具有