A promoção e o uso do medidor inteligente são benéficos para o subsistência do povo. Melhorou bastante as condições de utilização da eleicticidade dos residentes rurais e melhorou o nível de automação da rede de distribuição de energia. É de grande significância reduzir o consumo de energia da eletricidade. Ele usa o microcontrolador como núcleo e adiciona chips de medição de energia, displays LCD, circuitos de comunicação Wi-Fi, cartões de memória SD e outros chips para realizar a medição e exibição de energia, comunicação sem fio, armazenamento de dados e outras funções. Os usuários podem selecionar os botões no medidor para mostrar seu consumo de eletricidade no momento ou em qualquer período.
Palavras -chave: medidor inteligente; microcomputador de chip único; medição de energia elétrica; comunicação sem fio
Introdução
Com o avanço das tecnologias de computador e comunicação, os edifícios estão se tornando cada vez mais inteligentes. Os sistemas inteligentes de leitura do medidor residencial são essenciais para a construção de inteligência. No meu país, os medidores de eletricidade dos usuários ainda são lidos manualmente. Esse método primitivo não apenas desperdiça mão de obra e recursos materiais e interrompe a vida cotidiana dos moradores, mas também sofre de baixa precisão. Os dados de consumo de eletricidade requerem leitura manual e não podem ser transmitidos em tempo real. Para abordar fundamentalmente esse problema, um medidor inteligente com base em um microcomputador de chip único foi projetado. Ao substituir o circuito mecânico e eletrônico convencional de instrumentos tradicionais por um microcomputador de chip único, o medidor pode integrar facilmente tecnologias de computação e medição e controle para formar um instrumento de medição inteligente. Este instrumento consiste em um circuito de medição, um microprocessador, uma tela LCD, um relógio em tempo real, uma interface de comunicação e uma fonte de alimentação. Ele fornece funções como medição de energia, armazenamento e processamento de informações, monitoramento em tempo real, controle automático e troca de informações.
Princípio de trabalho de um medidor inteligente
Um medidor de energia elétrica consiste principalmente de sete componentes: medição, gerenciamento de energia, armazenamento, exibição, processamento de chaves, saída de pulso e unidade de comunicação. O medidor inteligente descrito neste artigo usa um microcontrolador de chip único como seu processador principal. Além disso, ele incorpora um chip de medição de energia e um chip de exibição LCD para medir e exibir o uso de eletricidade do usuário. O uso do circuito de comunicação WiFi permite a comunicação sem fio dentro do medidor inteligente. Isso elimina a necessidade de os operadores de medidores visitarem as famílias e, em vez disso, recebem diretamente sinais de wifi para entender o uso de eletricidade do usuário, que é conveniente e economizando tempo. Para o módulo de armazenamento, este artigo usa um pequeno cartão SD de alta capacidade. Comparados aos módulos de armazenamento convencionais, os cartões SD podem ser removidos e substituídos a qualquer momento, tornando -os convenientes e práticos. Para o módulo de energia, este artigo usa uma fonte de alimentação externa.
Design de hardware de medidor inteligente
Projeto de circuito de medição de energia
O chip de medição de energia apresenta o seguinte: uma função de modo pino automático especial permite a operação independente de chip e a inicialização automática após a energia; um timer de vigilância no chip e monitor de energia interna; medição precisa da tensão e corrente instantâneas, tensão e corrente RMS, bem como energia e energia nas direções positivas e negativas; um pino de redefinição externo; uma interface serial bidirecional e matriz de registro interno para conexão de microprocessador conveniente; uma frequência de relógio externa de até 20 MHz; e um indicador de saída de direção de energia.
Design do módulo de comunicação WiFi
O medidor utiliza comunicação sem fio WiFi. A tecnologia de comunicação Wi -Fi oferece vantagens, como altas taxas de transmissão de dados, redes flexíveis e excelente mobilidade. A comunicação Wi -Fi utiliza uma rede sem fio, facilitando a instalação de medidores inteligentes do que nas linhas de comunicação convencionais.
Design de software de medidor inteligente
O design do software do Smart Meter inclui os seguintes componentes: transmissão de dados para o chip de medição de energia, uma sub -rotina para a tela LCD, um programa de processamento de funções importantes, um programa de comunicação sem fio WiFi, um programa de leitura/gravação para o chip de relógio e design de software para o módulo de armazenamento de cartão SD.
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Conclusão
Este medidor inteligente projetado integra várias funções, incluindo medição e exibição de consumo de eletricidade, armazenamento de dados e comunicação de dados. A verificação experimental confirmou o desempenho estável do medidor, cálculos precisos, erros mínimos e recursos de comunicação sem fio.
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