Električni brojilo, poznat i kao Wet-sat mjerač, obično se koristi električni instrument. Njegova glavna funkcija je izmjeriti količinu korištenog električne energije. U konvencionalnim električnim brojilom, ova se funkcija postiže korištenjem lorentz sile indukovanog EDDDY struje između fiksnog AC magnetnog polja i pokretnog aluminijskog diska za okretanje aluminijumskog diska za rotiranje. Brzina rotacije aluminijumskog diska proporcionalna je proizvodu napona i struje (tj. Snaga). Mehanizam za brojanje broji broj revolucija aluminijumskog diska za mjerenje potrošene električne energije.
Ključne riječi: jednokrevetni mikroračunalo; pametni električni brojilo; Pretvaranje oglasa; Intervalno mjerenje; Trenutno mjerenje
Sadržaj
Ovaj dizajn koristi jedan mikrokompjuter za čip kao glavni upravljački čip, prikuplja trenutne i naponske podatke putem trenutnih transformatora i naponskim transformatorima, a zatim pretvara analogni signal u digitalni signal, koji se potom obrađuje i izračunava jednim čipom mikroračunarom za prikupljanje električne energije i prikazuje ga na LCD ekranu. Istovremeno, sustav ima i funkcije skladištenja podataka i komunikacije. Može pohraniti podatke potrošnje energije u EEPROM i prenositi podatke gornjim sustavom putem RS485 komunikacijskog sučelja.
Sastav hardvera pametnog metra.
Trenutni transformator i naponski transformator:Ovaj dizajn koristi precizni trenutni transformator i naponski transformator za pretvaranje stvarnog struje i napona u signale pogodne za obradu mikroračunala s jednim čipom.
AD pretvarač:Chip ADC0809 koristi se za pretvaranje analognih signala na digitalne signale, a sakupljeni strujni i naponski signali se pretvaraju u digitalne signale koji mogu obraditi jednokratni mikroračunalo.
Mikroračunar sa jednim čipom:AT89C52 jedno-čip mikroračunalo koristi se kao glavni upravljački čip za obradu i izračunavanje prikupljenih digitalnih signala i kontrolira rad cijelog sustava.
LCD ekran:Za prikaz informacija kao što su podaci kao što su stanje i sistemski prikaz.
EEPROM memorija:AT24C02 čip koristi se za pohranu podataka potrošnje energije kako bi se osiguralo da se podaci neće izgubiti.
RS485 komunikacijsko sučelje: MAX3485 čip koristi se za realizaciju komunikacije s gornjim sistemom i prenose podatke o potrošnji energije i informacije o statusu sistema.
Ovaj dizajn ne može mjeriti ukupnu snagu od instalacije, ali također mjeri intervalnu snagu i trenutnu snagu. Za intervalnu snagu i trenutnu snagu, metoda prekida koristi se za mjerenje, a nakon povratka, izmjerena vrijednost vraća se u prostor za pohranu ukupne snage.
Slijedi glavni program programa.
Program inicijalizacije:Inicijalizirajte hardverske uređaje kao što su mikrokontroler, pretvarač oglasa, LCD ekrana itd.
Program prikupljanja podataka:Podaci struje i napona u stvarnom vremenu prikupljaju se putem trenutnih transformatora i transformatora napona, a analogni signal se pretvara u digitalni signal putem pretvorbe oglasa. Bez obzira da li se prikuplja signal napona ili trenutni signal, frekvencija je 5 0 Hz. Ovaj dizajn uzorkuje prikupljenu snagu jednom u 0.002S, a frekvencija uzorkovanja je 500Hz, koja ispunjava zahtjev "više od 5 puta više od teoreme za uzorkovanje NYQUIST-a. Način uzorkovanja ovog dizajna može bolje vratiti informacije uzorkovane snage čak i ako postoji određena frekvencija frekvencije.
Program obrade podataka:Svrha je obraditi i izračunati prikupljene digitalne signale. Vrijeme uzorkovanja postavljamo na TS, uzorkovana vrijednost napona za nas, uzorkovanu trenutnu vrijednost u jest, a energetska vrijednost dobivena jedinstvenim uzorkovanjem je proizvod tri, TS · SAD · je. Zatim dodajte ovu vrijednost na prethodnu ukupnu energetsku vrijednost i pohranite ga u EEPROM, dovršavajući na taj način pojedinačni postupak obrade podataka.
Naš glavni program je u više navrata izvršite nabavku podataka i obradu podataka. Postoje i programi prikazanih programa, komunikacijski programi i programi za rukovanje izuzecima. Njihove funkcije su sljedeće.
Prikaz programa:Prikažite informacije kao što su status snage i sustava koji se prikazuju na LCD ekranu. Za prikazanu snagu ažurira se svake sekunde.
Komunikacijski program:Podaci se prenose gornjim sistemom putem RS485 komunikacijskog sučelja, a podaci o potrošnji energije i informacije o statusu sistema šalju se u gornji sistem.
Program za rukovanje izuzetkom:Kad sistem ima nenormalnu situaciju, kao što su nenormalni struji ili napon, komunikacijski kvar itd., Može se obraditi u skladu s tim i mogu se dati alarmni upita.
Mjerenje intervala snage vrši se prekidom. Prvo unesite duljinu intervala električne energije za mjerenje pritiskom na tipku, kao što je 1 sat, 1 dan. Zatim izračunajte broj potrebnih uzorkovanja. Nakon određivanja broja uzorkovanja, pokrenite intervalni program uzorkovanja električne energije. Baš kao i glavni program, on također vrši prikupljanje podataka i obradu podataka. Razlika je u tome što se vrijednost električne energije dobivene jedinstvenom akvizicijom ne treba dodati samo na prethodnu ukupnu vrijednost električne energije, već i na ukupnu intervalnu vrijednost električne energije. Nakon završetka vremena uzorkovanja, skočite iz mjerenja ovog intervala električne energije i dovršite mjerenje ovog intervala električne energije.
Pametni brojilo zasnovan na jednokrajnom mikroračunaru dizajniranom u ovom radu može realizirati funkciju praćenja u stvarnom vremenu i evidentiranju potrošnje električne energije u domaćinstvu. Takođe ima funkcije za pohranu podataka i komunikacije. Može pohraniti podatke o električnoj energiji u EEPROM i prenositi podatke u gornji sustav putem RS485 komunikacijskog sučelja. U kasnijoj fazi, WiFi modul se može dodati i za komunikaciju sa vanjskim svijetom. Rezultati mjerenja su tačni i imaju dobre mogućnosti protiv buke i protiv smetnji. Ovaj dizajn može poboljšati efikasnost električne energije, smanjiti energiju otpada i pružiti snažnu podršku inteligenciji i automatizaciji pametnih kućnih sistema.