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
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
% `0 n$ D1 Y/ }8 n# }! p电路设计要点等。

关键词:电能董管理系统,PIC单片机,控制流程

电能量管理系统是对用户用电状况进行控制与管理的装
- e2 k9 z6 G9 V( @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
量、定负荷的用电控制,是实现小负荷(100KVA以下)自动电能
1 f. _' G/ f6 ?; b, |管理与调度的重要装置。.
0 t% z6 y5 z! E' l3 F% l1电能量管理系统
. l, Z4 D$ y9 ^& z  R# O1.1 电能量管理系统的功能
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
  L2 }1 ~% n, \2 W* p" k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
/ M1 \7 {. j) {$ a8 C$ S7 {4 A功能。
) v/ @! Q+ V! R4 a/ m3 |/ [1.2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 D2 J9 G9 {' m# V3 h" m8 u4 |1)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
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，
0 J$ W- F' Q+ r2 E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
0 w3 G7 [+ V% {* V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
$ n2 M6 M! @8 `2 h  q1 ?- w- J非接触方式将用户的用电参数及各种信号传送给读卡器。
  `* Z. u9 E4 }4 U' d2)读卡器。读卡器是-一个可移动、可反复读写的信息存储
& g# Z6 y6 Q  ?# p2 U2 g5 r4 T' B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。
7 K+ a3 H, n, `) A0 V3 K9 v: 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
) A4 A1 ~# D. M, F: C( ?大需量购电次数、过负荷次数以及允许赊欠电量等信息。
1.3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
+ S/ U* i. l7 {* O; |4 s1 [. J显示、继电器控制、用电量提示和蜂呜器警示等输出。
图2中间位的方框就是用电控制器，是电能量管理系统的
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
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。