多路智能用电系统设计

作者：席东河陆剑高技珍杜娟时间：2014-08-26 来源：电子产品世界

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编者按：　　摘要：针对目前集体用电管理水平较低的问题，设计了一种多路智能用电系统，详细介绍了系统的软、硬件设计。系统以STC加强型单片机为控制和通信核心，以BL0932B芯片为基础设计单相双向功率电能计量模块，以485总线和GSM模块作为通信和控制手段。实际应用表明系统智能化程度高，运行可靠，达到预期效果。　　引言　　在企事业单位办公及娱乐场所，特别是学校和工厂宿舍，违规使用大功率电器往往导致火灾等危害人民群众财产甚至生命的事故发生。因此有些单位或场所采用了一些简单的手段进行限制用电，要么不装插座，要么直

　　另外，为了降低分控系统功耗，采用上海贝斯特电器制造有限公司生产的BST-902磁保持继电器来作为通断电开关。BST-902衔铁具有两个稳定的状态，衔铁线圈在输入信号电流的作用下，由机械部件的运动改变状态，线圈断电后其衔铁仍能保持在通电时的状态^[2]。正是由于这个特点，在实际的设计中需要将加在其驱动引脚上的脉冲足够宽，以使机械部件完成动作。分控系统主要电路设计如图2所示，注意应在所有信号输入/输出端加光耦隔离。

本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/262217.htm

　　1.4 其他电路设计

　　RS485总线中继系统使用STC12C5A06S2的双串口功能，实现同时与上位机和手持系统通信，GSM通信模块采用西门子的TC35i 2G手机通信模块^[3]，通过串口和计算机的上位机软件通信，通过移动通信网络与管理员等固定手机通信，形成一个闭环的控制管理系统，实时处理用户问题。手持系统以单片机为核心，包含1602字符液晶显示器和按键，主要可以实现不开PC机对某宿舍应急通断电，提高系统的可靠和安全性。

　　2 智能用电系统软件设计

　　智能用电系统软件主要包含下位机程序和上位机软件，其中上位机软件采用VB程序编写，设计主要是串口数据和命令的接收、处理，控制命令的发送，以及数据库的设计，这些设计已趋成熟，易实现。下位机有三个部分：分控系统、中继系统和手持系统，这里重点对分控系统软件设计进行介绍。

　　2.1 软件设计的思想

　　每个分控系统要能够同时监控管理多达24个房间，首要解决的是功率的采集问题，结合硬件设计，并经过实地试验，本设计最终采用固定时长时间片流转的思想。单片机每10ms中断一次并同时采样24个房间，然后来根据对应房间的状态进行处理，注意保证整个过程不超过10ms，流转往复。

　　2.2 多路采样程序设计

　　处理程序采用有限状态机来实现，共有空闲状态S0、等待起始状态S1、采样状态S2、完成并处理状态S3等4个状态，程序状态迁移如图3所示。其中状态S2通过对10ms中断次数进行计数来分别完成对24路功率脉冲采样，计算半周期时间T。