基于stm32单片机的智能数字电能表设计(电路原理图,PCB图)

基于stm32单片机的智能数字电能表设计(电路原理图,PCB图)(任务书,开题报告,外文翻译,论文18000字)
摘  要
电能表是所有的用电单位或者个人所必须的一种电气件，实现了用电用户电能的准确计算。在电力广泛运用的今天，电能表的重要性也越来越大了，而且电能表作为连接用户与电力公司之间的桥梁，让电能更好的发挥其作用。不过在科学技术不断进步的今天，传统的电能表已经不能满足人们现在的使用需求。
本文采用STM32F103RC型号的单片机作为主控芯片，实现了数字电能表的智能化设计。整体设计思路当中以模块设计为主体进行电表模块各个部分的设计。其主要组成部分包括：中央控制模块、电源模块、EEPROM存储模块、电信号采集模块、LCD段码显示模块、按键输入模块和RS485通讯接口模块。软件设计方面使用的是MDK进行主要程序的编译，实现了软件电路的设计。
本文在最后阶段进行了数字智能电表的运行与测试，将测试的数据进行收集与处理。最终通过分析发现，数字智能电能表能够实现设计当中的功能，因此本次设计是比较成功的。
关键词：电能表；STM32F103；段码LCD；RS485
 
Abstract
 An electric energy meter is an electrical unit that is required by all the electrical units or individuals, and realizes the accurate calculation of the electric power of the user. Today, is widely used in electric power, the importance of watt-hour meter is becoming more and more big, and watt-hour meter as a bridge between the connected user and power company, let the electricity better play its role. But today, as science and technology advances, traditional electricity meters are no longer enough to meet the needs of people today.
This paper adopts STM32F103RC single-chip microcomputer as the main control chip, and realizes the intelligent design of digital energy meter. The design of the module is designed by modular design. Its main components include: block central control module, power module, EEPROM storage module, signal acquisition module, LCD segment code display module, key input module and RS485 communication interface module. The software design aspect USES MDK to compile the main program and implements the design of the software circuit.
In this paper, the performance and testing of digital smart meters are carried out in the final stage, and the data is collected and processed. Finally, the analysis found that the digital smart meter can realize the function of the design, so this design is more successful.

Key words: Power Meter; STM32F103; segment LCD；RS485
 

目录
摘要    I
Abstract    II
第1章绪论    1
1.1研究背景及内容    1
1.1.1研究背景    1
1.1.2研究内容    1
1.2 智能数字电能表的现状    1
1.2.1智能数字电能表的概念    1
1.2.2智能数字电能表的发展现状    1
1.3智能数字电能表的发展前景    2
1.4智能数字电能表存在的问题    2
1.5本文主要研究内容    3
第2章智能数字电能表硬件设计    4
2.1整体方案设计    4
2.2 主控芯片的选择    4
2.2.1 STM32F芯片简介    5
2.2.2 STM32F芯片优势    5
2.3 硬件电路设计    6
2.3.1 主控电路设计    6
2.3.2 采样电路设计    9
2.3.3 按键显示电路设计    11
2.3.4 RS485通讯电路设计    12
2.3.5 存储电路设计    13
2.4 本章小结    14
第3章智能数字电能表软件设计    15
3.1 软件设计    15
3.1.1 软件开发平台MDK    15
3.1.2 软件设计流程    15
3.2 主程序设计    16
3.3 初始化子程序设计    17
3.4 采样程序设计    19
3.5 计量程序设计    20
3.5.1 计量算法的介绍    20
3.5.2 ADC数据转换原理    21
3.5.3 计量算法程序设计    22
3.6 显示程序设计    23
3.7 按键处理程序设计    24
3.8 本章小结    25
第4章系统测试及实验    26
4.1 采样电路模块测试    26
4.1.1 采样电路仿真测试    26
4.1.2 采样电路测试    28
4.2 ADC模块调试    29
4.3 显示模块调试    29
4.4 本章小结    30
第5章总结与展望    31
5.1 工作总结    31
5.2 展望    31
参考文献    33
附录A：硬件设计原理图与PCB图    35
致谢    42