Rafmælirinn, einnig þekktur sem Watt-Hour Meter, er algengt rafmagnstæki. Meginhlutverk þess er að mæla magn rafmagns sem notað er. Í hefðbundnum rafmagnsmælum er þessari aðgerð náð með því að nota Lorentz kraftinn á framkallaða hvirfilstraumnum milli fastra AC segulsviðsins og færanlegan álskífu til að keyra álskífuna til að snúast. Snúningshraði álskífunnar er í réttu hlutfalli við afurð spennu og straums (þ.e. máttur). Talningarbúnaðurinn telur fjölda byltinga álskífunnar til að mæla neyslu raforku.
Lykilorð: Single Chip Microcomputer; Snjall rafmagnsmælir; Auglýsing umbreyting; bil mælingu; Augnablik mæling
Innihald
Þessi hönnun notar einn flís örtölvu sem aðal stjórnflís, safnar rauntíma straum- og spennugögnum í gegnum straumspennur og spennubreytara og síðan sýnishorn og breytir hliðstæðu merkinu í stafrænt merki með auglýsingabreytingu, sem er síðan unnin og reiknuð með einum flísar örgerðarmanni til að fá rafmagnið og birta það á LCD skjánum. Á sama tíma hefur kerfið einnig gagnageymslu og samskiptaaðgerðir. Það getur geymt orkunotkunargögn í EEPROM og sent gögn með efri kerfinu í gegnum RS485 samskiptaviðmótið.
Vélbúnaðarsamsetning snjallmælisins.
Núverandi spennir og spennubreytir:Þessi hönnun notar nákvæmni straumspennara og spennu spenni til að umbreyta raunverulegum straumi og spennu í merki sem henta fyrir einn-flís örtölvuvinnslu.
AD breytir:ADC0809 flísin er notuð til að umbreyta hliðstæðum merkjum í stafræn merki og safnaðri straum- og spennumerkjum er breytt í stafræn merki sem hægt er að vinna með eins-flís örtölvu.
Eins-flís örtölvu:AT89C52 stakur flís örtölvan er notuð sem aðal stjórnflís til að vinna og reikna safnað stafræn merki og stjórna rekstri alls kerfisins.
LCD skjár:12864 fljótandi kristalskjár er notaður til að sýna upplýsingar eins og stöðu og kerfisstöðu.
Eeprom minni:AT24C02 flísin er notuð til að geyma orkunotkunargögn til að tryggja að gögnin muni ekki glatast.
RS485 Samskiptaviðmót: MAX3485 flís er notaður til að átta sig á samskiptum við efri kerfið og senda orkunotkunargögn og upplýsingar um stöðu kerfisins.
Þessi hönnun getur ekki aðeins mælt heildaraflið frá uppsetningu, heldur einnig mælt bilið og tafarlaust afl. Fyrir bilið og tafarlaust afl er truflunaraðferðin notuð til mælinga og eftir að hún kom aftur er mæld gildi skilað í geymslupláss heildarafliðs til viðbótar.
Eftirfarandi er aðalforritið.
Frumstillingaráætlun:Frumstilla vélbúnaðartækin eins og örstýringuna, Ad Converter, LCD skjáskjár osfrv.
Gagnaöflunaráætlun:Rauntíma straum- og spennugögnum er safnað með straumspennum og spennubreytum og hliðstæða merkinu er breytt í stafrænt merki með umbreytingu AD. Óháð því hvort spennumerkinu eða straummerkinu er safnað er tíðnin 5 0 Hz. Þessi hönnun sýni safnað afl einu sinni á 0,002s og sýnatíðni er 500Hz, sem uppfyllir kröfuna um „meira en 5 sinnum tíðni“ af sýnatöku af Nyquist sýnatöku. Sýnatökuaðferð þessarar hönnunar getur betur endurheimt upplýsingar um sýni afli jafnvel þó að það sé ákveðin tíðnisveiflan.
Gagnavinnsluforrit:Tilgangurinn er að vinna úr og reikna út safnað stafræn merki. Við stillum sýnatökutímann á TS, sýnishornsspennugildið fyrir okkur, sýnastraumsgildið til IS, og orkugildið sem fæst með einni sýnatöku er afurð þeirra þriggja, TS · US · IS. Bættu síðan þessu gildi við fyrra heildar orkuverðmæti og geymdu það í EEPROM og lokið þannig stakri gagnavinnsluferli.
Aðalforritið okkar er að framkvæma ítrekað gagnaöflun og gagnavinnslu. Það eru líka sýningaráætlanir, samskiptaáætlanir og undantekningarmeðferðarforrit. Aðgerðir þeirra eru eftirfarandi.
Sýna forrit:Birtu upplýsingarnar eins og stöðu og kerfisstöðu sem birtast á LCD skjánum. Fyrir kraftinn sem sýndur er er hann uppfærður á 1 sekúndna fresti.
Samskiptaáætlun:Gögn eru send með efri kerfinu í gegnum RS485 samskiptaviðmótið og orkunotkunargögnin og upplýsingar um stöðu kerfisins eru sendar til efri kerfisins.
Undantekningarmeðferðaráætlun:Þegar kerfið hefur óeðlilegt ástand, svo sem óeðlilegur straumur eða spennu, samskiptabilun osfrv., Er hægt að vinna það í samræmi við það og hægt er að gefa viðvörun.
Mæling á millibili er framkvæmd með truflun. Í fyrsta lagi skaltu setja lengd bilsins raforku sem á að mæla með því að ýta á hnappinn, svo sem 1 klukkustund, 1 dag. Reiknið síðan fjölda sýnatöku sem krafist er. Eftir að hafa ákvarðað fjölda sýnatöku skaltu hefja bilunarforrit raforku. Rétt eins og aðalforritið framkvæmir það einnig gagnaöflun og gagnavinnslu. Munurinn er sá að raforkuverðmætið sem fæst með einni yfirtöku ætti ekki aðeins að bæta við fyrra heildar raforkuverðmæti, heldur einnig að heildar raforkuverðmæti. Eftir að sýnatökutímunum er lokið skaltu hoppa út úr mælingu á þessu bili rafmagni og ljúka mælingu á þessu bili raforku.
Snjallmælirinn sem byggir á einum flís örtölvu sem hannaður er í þessari grein getur gert sér grein fyrir virkni rauntíma eftirlits og skráningar á raforkunotkun heimilanna. Það hefur einnig gagnageymslu og samskiptaaðgerðir. Það getur geymt rafmagnsgögn í EEPROM og sent gögn til efri kerfisins í gegnum RS485 samskiptaviðmótið. Á síðari stigum er einnig hægt að bæta WiFi -einingunni til að eiga samskipti við umheiminn. Mælingarniðurstöðurnar eru nákvæmar og hafa góða and-hávaða og and-truflun getu. Þessi hönnun getur bætt raforku skilvirkni, dregið úr orkuúrgangi og veitt sterkan stuðning við upplýsingaöflun og sjálfvirkni snjalla heimakerfa.