单相远程费控智能电表设计开题报告

1. 研究目的与意义

1.1电能表的背景

20世纪60年代末，日本衫山桌先生发明了时分割乘法器并提出了功率测量原理，实现了全电子化电能计量装置，并由日本横河株式会社生产了 2885型数字功率变换器，受到全世界的关注。在这个原理基础上我国研制出单相和三相电子式数字功率电能标准表。随着电子技术的进一步发展，模拟数字转换技术和大规模集成电路的逐步完善，各种性能和各种功能的电子式电能表逐步成为电能计量的主力军，尤其是多功能电能表的智能化功能日趋完善。20世纪末，针对电能表要实现多功能、高精度及便于自动抄表、具有先进通信接口等诸多功能扩展的需要，出现了机电一体式特殊电能表，且功能逐步完善。例如，分时多费率电能表、有脉冲输出的电能表、多路最大需量表、预付费电卡电能表，它们采用感应式电能表作基表，同时应用电子电路来实现新的功能。

作为电能计量专用工具的电能表,关系着广大电力用户的切身利益。在我国大部分地区,广泛使用的是传统的是感应式机械表,只具备单一的电能计量功能,采用传统的人工抄表方式,不具备远程控制和分时计量的功能。

2. 研究内容和预期目标

主要研究内容：

本课题的研究内容基于单片机，以实现对单相智能电表的数据收集功能、数据处理功能、自动报警功能等，最后完成基于单片机的单相远程费控智能电表设计。主要研究以单片机为核心的硬件设计、电路设计、软件程序设计以及网络传输设计。

硬件设计包括：单片机与传感器的选择以实现远程传输功能、电费统计功能以及显示功能。

3. 研究的方法与步骤

初期准备阶段：先收集查阅相关资料了解有关单相智能电表的基本情况，了解设计的重点与实施的方法,并参考借鉴其他的设计方法并结合此次设计运用的技术确定设计方案。

设计阶段：确定系统设计方案即设计出电表的各个部分，在硬件设计中通过查阅资料结合本课题的具体功能对硬件如线路、单片机、传感器等器件进行参数信息收集、选择。在传感器的选择中，将选择电路检测、电表等多种检测器收集数据，并选择a/d转换器将模拟信号转换为数据信号，发送到单片机进行判断，最终显示到显示器上。

在软件设计中主要设计电表模块、数据处理模块、数据输出传输模块与显示模块；根据传感器收集的数据信息进行处理，远程传输，实现远程单相智能电表设计。

4. 参考文献

[1] 吴险锋. 51单片机项目教程(c语言版),人民邮电出版社, 2016.

[2] 张毅刚,刘旺,邓立宝.单片机原理及接口技术,人民邮电出版社,2016.

[3] 沈红卫,任沙浦,朱敏杰等. stm32单片机应用于全案例实践,电子工业出版社, 2017.

5. 计划与进度安排

（1）2022.2.25—2022.3.15 查阅资料，撰写开题报告；

（2）2022.3.16—2022.3.31 硬件功能分析，熟悉单片机系统指令及编程语言；

（3）2022.4.01—2022.5.12 设计电路原理图、编制应用程序；