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单片机实现分时计费智能电度表

作者:时间:2011-11-19来源:网络收藏

引言

本文引用地址:http://www.amcfsurvey.com/article/172415.htm

  正是适应用电制度的一种新颖的电能计量产品。它既保留了原有三相/单相的主要功能,又增加了计算用电量和电费的功能。该方法对于解决用电负荷量不平衡问题,充分发挥现有的发电能力,可以起到相当重要的作用。

  1 分时的结构原理

  本智能电度表在保持现行三相/单相电度表作为电量计量标准的基础上,仅仅通过在表盘上打一个很小的光电检测孔,从而使表盘每转一圈都给出一个脉冲信号,然后经过放大和整形后,将此脉冲信号作为外部计数脉冲的输入信号。

  一般情况下,该智能分时计费电度表可以由两部分组成。第一部分是原有的三相/单相电度表,该部分仍可单独作为电量计量系统使用,也就是说,表盘每转一圈,经过齿轮传动,由机械式计数器显示出用电度数,这一原有的功能保持不变;第二部分是新增加的系统,主要是将表盘所转圈数这一信号,以计数脉冲的形式由T0输入,然后根据定时计费用电制度的规定,对这一信号进行适当的处理,从而给出用户各用量计费期的用电度数,再按分时计费价格标准直接算出用户的电费。分时计费智能电度表的设计原理结构如图1所示。

  

分时计费智能电度表的设计原理结构

  2分时计费的

  利用这种智能电度表对用电度数进行记录是很容易的,它的技术难点在于将用电度数按不同的计费期(高、中、低峰期)分开,以便分别乘上不同的单价后求出用户总的电费。解决这一难题的关键在于,要有一个绝对的时间标准。

  本设计使用一片可编程定时器来作为智能电度表的时间基准。所谓绝对的时间标准,指的是,即使在停电的情况下,电度表不转,无脉冲信号给出,定时器也必须照常运转。否则,如果停上几小时的电,定时器也跟着停止几小时不工作的话,将可能把低峰期误认为高峰期……,从而打乱整个分时计费系统。由于停电是经常发生的,所以实用的分时计费智能电度表必须带有备用电源。 停电期间,智能电度表的处理过程是这样的:当检测到即将发生断电信号时,可通过INT1中断单片机,在其中断服务子程序中置位PCON的IDL位,使单片机进入空闲操作状态,同时接入备用电源。再将备用电源切换到外部定时器上,使定时器不停止工作。而在停电期间,如果设定的定时时间已到,即某个计费期到,定时器INT0将发出中断请求信号,由于INT0编程为高优先级中断,INT1为低优先级中断,因此,并在INT1的中断期间,仍能响应INT0的中断请求,使单片机结束空闲操作状态,在INT0的中断服务子程序中结算某个计费期的电费。所以,利用单片机的空闲操作状态,一方面可在停电期间减少备用电源的消耗;另方面,结算电费的工作也可以照常进行,而不受丝毫的影响。计算结束后,仍可使单片机回到空闲操作状态,并等待电网电压的恢复。

  为了区分高、中、低峰3段不同的计费期,可在INT0的中断服务子程序中设置一个可移位的标志,每次中断移位一次,3次为一循环,即移位3次后返回初值位置。这样,由标志所在的位置,就可判断出系统处于哪段计费期,从而转入相应的电费结算子程序。

电度表相关文章:电度表原理



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