發(fā)布時間：2017-08-02 00:18

  本文關鍵詞：IC卡智能電表的硬件設計

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【摘要】：智能電表是智能電網(wǎng)技術領域一大特色,對智能電網(wǎng)走向自動化、智能化、環(huán)�；⒐�(jié)約化起著舉足輕重的作用�，F(xiàn)在使用的智能電表一般分為兩類,第一類智能電表通過IC卡進行充值,當卡中電量不足時,用戶須持卡到購電部門充值,如果遇到當?shù)毓╇姴块T休息或其他情況時,就會使用戶不能及時用電。第二類智能電表通過無線網(wǎng)絡在線充值,當網(wǎng)絡出現(xiàn)中斷時,用電戶也會處于無法充值的困境。為了解決以上問題,通過研究和分析,本文把這兩種智能電表的功能進行結合設計,這樣用電戶即可以利用網(wǎng)絡在線查詢電量和充值,又能夠在無網(wǎng)絡的情況下持卡充值。這款新型的智能電表不僅解決了用戶不能及時用電的問題,同時也為供電部門帶來了便利。本文主要對IC卡智能電表的硬件電路進行設計。此智能電表的構建是以AT89C51芯片作為微控制單元,外加具有短距離通訊的射頻IC卡、監(jiān)視控制單元、串行數(shù)據(jù)總線接口等部分。智能電表硬件電路系統(tǒng)主要分為IC卡電路、計量電路、時鐘電路、看門狗電路、顯示電路、鍵盤電路、電量控制電路以及通信電路。該系統(tǒng)的設計方法流程如下:首先,對智能電表的定義作了簡單的概述,分析了電表的結構原理,列出了其突出于一般電表的優(yōu)點,介紹了智能電表的發(fā)展現(xiàn)狀和未來的趨勢,闡明了設計目的。其次,對智能表系統(tǒng)的總體框架進行設計,描述了系統(tǒng)的功能。總體框架主要分為三大部分:IC卡智能電表部分,數(shù)據(jù)采集傳輸部分,網(wǎng)絡總站部分。再次,提出了IC卡智能電表硬件電路的設計框架,并對主要元件進行詳細說明。最后,對IC卡智能電表的各個硬件電路進行詳細地設計。其中包括:IC卡電路、計量電路、時鐘電路、看門狗電路、顯示電路、鍵盤電路、電能控制電路以及通信電路。
【關鍵詞】：智能電網(wǎng) 智能電表 無線網(wǎng)絡 AT89C51 IC卡
【學位授予單位】：河南師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM933.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 智能電表的定義9-10
• 1.2 智能電表的結構與原理10-11
• 1.2.1 機械電表的結構和原理10
• 1.2.2 電子電表基本原理10-11
• 1.3 智能電表的特點11-12
• 1.4 智能電表的發(fā)展現(xiàn)狀及未來的趨勢12-15
• 1.5 設計目的15-16
• 第二章 智能電表系統(tǒng)總體框架設計16-18
• 第三章 IC卡智能電表硬件電路的方案設計18-27
• 3.1 IC卡智能電表硬件電路方案設計18-19
• 3.2 智能電表硬件電路部分元器件說明19-27
• 3.2.1 單片機19-23
• 3.2.2 IC卡23
• 3.2.3 傳感器23-24
• 3.2.4 傳感器信號調(diào)理24
• 3.2.5 A/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器24
• 3.2.6 電源模塊24-25
• 3.2.7 通信接25-27
• 第四章 智能電表硬件電路的設計27-48
• 4.1 IC卡系統(tǒng)電路設計27-33
• 4.1.1 智能卡芯片F(xiàn)M171228-30
• 4.1.2 IC系統(tǒng)電路框架設計30-31
• 4.1.3 IC卡內(nèi)部天線設計31
• 4.1.4 IC卡系統(tǒng)與單片機AT89C51連接電路原理圖31-33
• 4.2 電量計量電路設計33-37
• 4.2.1 計量芯片的選取33-35
• 4.2.2 電路電壓電流的采樣和調(diào)理電路35-36
• 4.2.3 CS5460A和單片機的連接電路36-37
• 4.3 時鐘電路設計37-38
• 4.3.1 芯片的選取37
• 4.3.2 DS1302與AT89C51的連接電路37-38
• 4.4 看門狗電路設計38-40
• 4.4.1 芯片的選取38-40
• 4.4.2 看門狗芯片與單片機端.連接電路40
• 4.5 顯示電路設計40-42
• 4.5.1 芯片的選取40-41
• 4.5.2 SMS0601顯示電路圖41-42
• 4.6 按鍵盤電路設計42-43
• 4.7 電能控制電路設計43-45
• 4.8 通信電路的設計45-48
• 4.8.1 通信芯片的選取45-46
• 4.8.2 RS485與AT89C51的連接電路46-48
• 第五章 總結與展望48-49
• 5.1 總結48
• 5.2 展望48-49
• 參考文獻49-51
• 致謝51-52
• 攻讀碩士學位期間的研究成果52-53

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本文編號：606849