基于PIC单片机的电能量管理系统的设计

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摘要:根据供电系统对电能量管理的控制要求,采用PIC单片机为核心电路,设计了实用可靠的小负荷电能量管理系统。介
# F7 ~+ o1 O. _2 B0 [0 f- C+ N绍了电能量管理系统的主要功能及其结构组成、PIC系列单片机的技术性能、用PIC16F73型单片机构成的控制流程以及
6 W0 o, ?, G3 i, K" I6 u电路设计要点等。
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关键词:电能董管理系统,PIC单片机,控制流程
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电能量管理系统是对用户用电状况进行控制与管理的装
置,它既能统计、记录用户的用电状况,又能对用户实现定时、定
2 S- }- W9 B- l- p6 s$ `0 U量、定负荷的用电控制,是实现小负荷(100KVA以下)自动电能
管理与调度的重要装置。.
2 E( ?# N8 R% H: ~7 c5 X, Y3 [1电能量管理系统
: v$ F, j+ @& M8 u9 B' }1.1 电能量管理系统的功能
( l! T: x, O5 h8 B2 ], z. |; s" W电能量管理系统主要功能有:①实现电能的“先买后用”;
②实现电量控制;③实现用电分时计费;④实现负荷控制;⑤用
电卡具有记忆下列信息的功能;⑥用电控制装置具有真假辩伪
功能。
; S9 f2 n& ?( B7 n1.2电能量管理系统的组成
电能最管理系统主要由用电控制器、读卡器和用电卡(IC
卡)等部分组成，如图1所示。
0 c, y9 V% {* g1)用电控制器。用电控制器实际上是一个小型的微机控制系
统,它接受用电卡的信息,并据此向用户供电服务,同时又不断获
取用电信息,经分析.计算、统计出各时段的用电量,进行分时计
6 f- ?3 V8 d4 k, e9 p' ]' A2 m费,并直接控制用户的用电.当发生不正常状况或超负荷运行时，
% i3 M" D4 D! @( C4 d* s" ?( B能自动发出警告直至切除供电电源。为了便于推广应用,用电控
制器可以直接安装在用户电表箱内，且不改变用户现有电表结
% R: q7 n7 y. X* l5 B构。在正常供电情况下,可通过用电卡或红外抄表器能方便地以
非接触方式将用户的用电参数及各种信号传送给读卡器。
2)读卡器。读卡器是-一个可移动、可反复读写的信息存储
器,配有红外信号传递装置,以非接触方式远距离读取并记录用
电控制器的信息,便于输送给上级PC机进行分析处理。
0 f- L. ?0 q: c3)用电卡。用电卡为用户所持有,它必须与用户的用电控制
器配合使用，专用于记录用户所购电量、各时段允许用电量、最
( I- k4 |4 Q: P- P大需量购电次数、过负荷次数以及允许赊欠电量等信息。
% E- D9 u" l1 j' |3 u1.3电能量管理系统的硬件设计
电能量管理系统的硬件结构如图2所示。其输入口有有功
脉冲信号输人、红外数据输人和IC卡数据输入;输出口有LED
显示、继电器控制、用电量提示和蜂呜器警示等输出。
6 G- u: S, J) Z图2中间位的方框就是用电控制器，是电能量管理系统的
: S; G+ i* j: a& n; O) ]核心单元，它采用PIC16F73型单片机，由以PIC16F73 mcu
为核心的控制电路所构成。
电能量管理系统中的IC卡设有用户卡、设置卡和清除卡三
种。均采用Atmel公司T5557无线射频卡,使用WRF570模块
7 b! l0 L  n) c8 v3 D; a7 K9 U, Z驱动.工作频率100~ 150KHz.内含28字节的EEPROM。
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它采用PIC16F73型单片机，由以PIC16F73 mcu为核心的控制电路所构成。