三相多功能电表的设计与总结报告

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1、山东省大学生“高教社&XILINX杯”电子设计竞赛三相多功能电表的设计与总结报告参赛题目：三相多功能电表所属单位：曲阜师范大学物理工程学院16摘要系统是基于ATMEGA16单片机和ATT7028A专门计量芯片为核心器件的三相多功能电表。采用电压互感器与电流互感器对三相电网取样，ATT7028A根据取样信号能够测量出各相以及合相的有功功率、有功电能、各相电流电压有效值、功率因数、相角、频率等数据，数据送入ATMEGA16单片机。用户可以通过单片机提供的丰富的用户界面读取相应的数据，并可以通过标准RS-485通讯来

2、实现远程有线测量和标准USART通讯来实现远程无线测量。本系统很好的完成了题目要求的基本及发挥要求，并进行了进一步的扩展。关键词：ATMEGA16ATT7028A三相多功能电表远程测量AbstractThissystemisathree-phasemulti-functionpowermeter,whichthecoredeviceisbasedonATEMGA16andATT7028A.ItsamplesonDrehstromnetzwiththeuseoftheVoltageTransformerandCu

3、rrentTransformer.Accordingtothesamplesignalsaccquired,ATT7028Aworksouttheactivepowerandtotalactivepower,activeelectricalpower,RMScurrentandvoltageofeachphase,PowerFactor,Phaseangle,andFrequency.WhentheabovedataareinputtedintoATEMGA16,userscanreadthecorrespon

4、dingdatabymeansoftherichuserinterfaceprovidedbyATMEGA16;theycanrealizeremotecablemeasurementthroughstandardRS-485communication;andthentheycanachieveremotewirelessmeasurementbystandardUSARTcommunication.Thedesignachievedandevenexceededallthetechnicalindexeswi

5、thbetteraccuracyandcontrol.Keywords:ATMEGA16；ATT7028A；three-phase；multi-functionpowermeter；distancemeasurement16目录摘要………………………………………………………………………………11设计要求…………………………………………………………………………11.1基本要求1.2发挥部分2方案设计与论证…………………………………………………………………12.1整体方案的设计与论2.2控制部分MCU的选择2.3取

6、样电路2.4显示电路2.5远程通信单元2.6垵键电路2.7软件部分方案3理论分析与计算…………………………………………………………………43.1三相有功功率，有功电能、无功功率、功率因数、无功电能的计算3.2电压和电流有效值的测量3.3三相有功功率和有功电能的计算3.4功率因数的测量3.5相序检测4测试方法与数据，测试结果及分析……………………………………………64.1测试仪器4.2校表方法4.3测试数据4.4测试结果分析5总结………………………………………………………………………………85.1基本功能5.2发

7、挥部分5.3功能扩展部分5.4比赛总结6附录………………………………………………………………………………96.1参考文献6.2ATT7028A外部引脚与内部框图6.3主要元件清单6.4电路图166.4.15v电源6.4.2按键功能对应表与键盘简略电路图6.4.3Atmega16单片机外围电路图6.4.4ATT7028A外围电路图6.4.5电流互感器与电压互感器电路图6.5程序框图及部分程序6.5.1框图6.5.2部分程序161设计要求1.1基本要求（1）测量功能及技术参数A．三相额定交流相电压：100V/220

8、V/380V，过载能力：持续1.2倍、瞬时电流10倍/5秒；B．三相额定交流电流：1A，过载能力：持续1.2倍、瞬时电压2倍/1秒；C．三相三线或者四线任意选择；D．实现电压和电流相序检测功能（2）准确度:测量精度：1级。（3）功能选择：A．用按键选择交流电压、交流电流、有功功率、无功功率、频率和功率因数等的测量与显示；B．有掉电存储功能。1.2发挥部分A．利用按键实现密码保护功能；B