基于PIC单片机的电能量管理系统的设计

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) f  J" J4 q6 e" s4 V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
& w3 D, i$ r) N# G. M5 r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
电路设计要点等。

" Q2 j: A, `+ R8 y3 I3 C/ b8 I  C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
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
) X0 s, e! c4 ?  c2 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。.
1电能量管理系统
1.1 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”;
. i# A1 M9 ^# k. E* h6 ]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
* \. J$ J1 ?3 X3 ~1 r8 ?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。
) L: Y0 ^: ?5 C- v) A4 C% `( U  [0 l1.2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
) y, M5 {- @1 O6 o/ \2 j卡)等部分组成，如图1所示。
$ _- Z1 C$ }, T! i1)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，
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
2 A; [8 ~8 |8 c* u: G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
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
3 u7 X% a3 v6 g5 R  t非接触方式将用户的用电参数及各种信号传送给读卡器。
9 |5 i- t: s' K: ]/ Q1 T2)读卡器。读卡器是-一个可移动、可反复读写的信息存储
9 Y0 G. Z% X1 s: m; [0 t, @" q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
2 Q+ s" l# _# f0 H$ p电控制器的信息,便于输送给上级PC机进行分析处理。
3)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
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
0 a6 W8 [" Q- p4 V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
! W' F: Y! x: u9 V+ T! E4 \4 z, v显示、继电器控制、用电量提示和蜂呜器警示等输出。
6 W. P! J' ]' a1 ]7 e1 h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
; B1 D9 j5 Y1 s# r4 X. |为核心的控制电路所构成。
8 U8 |! V' f3 g  Y7 ?: E电能量管理系统中的IC卡设有用户卡、设置卡和清除卡三
5 {! s1 d: N; `( s! A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。