本项目采用ADE7757高精度计量芯片,设计并实现了一款性能优越、功能完善的智能电表,适用于电力系统的精确能耗监测。
智能电表控制芯片选用LPC1114,并结合ADI公司的ADE7757高精度电能测量集成芯片进行设计,采用LCD1602显示屏幕来呈现信息。在开机时,第一行会显示出欢迎界面;第二行则前五位用于展示脉冲计数数据,后五位则是当前的电能量数值。需要注意的是,每累计到1600个脉冲即代表一度电量。
此款智能电表的整体设计可以分为三个主要部分:ADE7757电能测量模块、LPC1114主控单元以及电源供应系统。其中:
- LPC1114主控单元包含了最小化电路板配置,调试接口,串行通信端口(用于ISP程序下载和数据输出),看门狗复位功能以确保系统的稳定运行,液晶显示屏幕,继电器控制装置及掉电存储器等组件。
- 液晶显示屏采用的是LCD1602型号。这款显示器成本低廉且具有良好的视觉效果,并配备了背光控制系统。
- 由于电路设计中引入了220V电压以供电需求,在确保复位操作可靠性的前提下,我们选用了SP706S专业看门狗芯片进行保障;在开发调试阶段建议暂时关闭这一功能以免影响测试进程。具体实现方式是通过焊接R35电阻来控制该功能的启用或停用。
- 电表通常需要具备断电后仍能保留之前计量数值的能力,因此电路中加入了EEPROM存储器以确保数据的安全性与完整性,在电力供应中断时能够起到保护作用。
- 继电器被用来实现负载输出控制。然而由于继电器可承受的最大电流一般不超过10A,故在实际应用中并未使用该组件来直接驱动大功率设备;仅适用于小负荷的开关操作。
此外,电路还配置了按键和红外接收器以支持手动开启关闭功能及电能表清零工作,并且具备串口通信接口用于ISP程序下载以及实时数据传输等功能。