基于stm32f103微控制器的电力监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于STM32F103微控制器的电力监测系统。
【背景技术】
[0002]近年来，随着科技的进步、社会的不断发展，电能已成为最重要的能源，在市场经济下，人们对电能的计量要求准确度要高，使用寿命要求长，而对用电的管理要求实现智能化、自动化。感应式电能表由于(I)合格率低、超差严重；(2)偷窃电现象严重；(3)抄表方式单一落后的特点已经不能满足要求。近一二十年来，由于微电子技术，计算机技术和通信技术的高速发展，出现的高准确度、长寿命且能实现远程自动抄表等多种功能的全电子式电能表，取代传统的感应式电能表已势在必行。
[0003]智能电表是智能电网的智能终端，它已经不是传统意义上的电能表，智能电表除了具备传统电能表基本用电量的计量功能以外，为了适应智能电网和新能源的使用，其还具有双向多种费率计量功能、用户端控制功能、多种数据传输模式的双向数据通信功能、防窃电功能等智能化的功能，智能电表代表着未来节能型智能电网最终用户智能化终端的发展方向。随着智能电网的日益发展，世界各国对于智能化用户终端的需求也日益增大，据统计，在未来5年，随着智能电网在世界各国的建设，智能电表在全球安装的数量将高达2亿只。同样，在中国，随着国家坚强智能电网建设的进展，用户端的智能电表的需求也会大幅度地增长，保守的预计，市场将会有1.7亿只左右的需求。美国政府为升级本国电网的拨款中，就有一部分专门用于在未来3年致使13%的美国家庭(1800万户家庭)能装上智能电表。在欧洲，意大利及瑞典已经完成先进计量基础设施的部署，将所有普通电表更换为智能电表。法国、西班牙、德国和英国预计在未来10年内完成也将完成智能电表的全面推广和应用。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提出一种基于STM32F103微控制器的电力监测系统，该系统不仅能准确的测量各种电能参数，而且还能实现片上温度显示，电压电流温度预警，时间显示，温湿度补偿和实时监测等功能。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0006]基于STM32F103微控制器的电力监测系统，包括微控制器STM32F103和电能专用计量芯片ATT7022B，微控制器STM32F103与电能专用计量芯片ATT7022B通过SPI总线通信；微控制器STM32F103上分别连接有D⑶S液晶触摸屏、DHTll温湿度传感器、火眼OV7725、SD卡、2.4g无线通信模块、AT24C16掉电保护模块、GSM通信模块和看门狗与复位电路，其中，微控制器STM32F103与D⑶S液晶触摸屏通过RS232通信，D⑶S液晶触摸屏连接有上位机并通过RS485通信，微控制器STM32F103通过I2C总线与AT24C16掉电保护模块连接；电能专用计量芯片ATT7022B分别连接有电压互感器及其采样电路、以及电流互感器及其采用电路。
[0007]本实用新型具有如下优点:
[0008]本实用新型是一种基于电能专用计量芯片ATT7022B的三相多功能电能监测系统，该电能表用现在工控上比较流行的STM32F103ZET6高性能微处理器为控制核心，通过SPI总线用ATT7022B采集电能参数，通过RS232通信与高级彩色触摸屏D⑶S显示；此外，本实用新型还采用DHTll温湿度传感器测量工作环境的温度和湿度进行温度湿度补偿；采用火眼OV7725进行照相和摄像工作；采用基于SD卡文件存储的多任务系统管理；采用2.4g无线通信模块传输大量数据；通过I2C总线，使用AT24C16掉电保护模块实现掉电保护工作已经ISL1208做备用时钟；采用TC35GSM通信模块以短信方式发送电能等数据而且接收指令进行相应的操作；还有各个接口的扩展模块并且很多接口设计有开关，必要时可以切断连接其他需要相应GP1接口的模块或电路。该系统不仅能准确的测量各种电能参数，而且还能实现软件自动校表，电能手动清零，模式选择，片上温度显示，电压电流温度预警，屏幕亮度调整，时间显示，温湿度补偿，防窃电和实时监测等功能。具有高精度，多功能，智能化，人性化等显著特点，特别是采用与触摸屏互动的软件自动校表方式极大的简化了校表程序的编写，缩短校表的时间，去掉人工校表带来的误差，大大提高校表精度，并且温湿度补偿和防窃电和实时监测功能的加入，起到修正精度，提高安全性能的优点。
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型中基于STM32F103微控制器的电力监测系统的结构框图。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图以及【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细说明:
[0011]结合图1所示，基于STM32F103微控制器的电力监测系统，包括微控制器STM32F103和电能专用计量芯片ATT7022B。
[0012]微控制器STM32F103与电能专用计量芯片ATT7022B通过SPI总线通信。
[0013]微控制器STM32F103上分别连接有D⑶S液晶触摸屏、DHTll温湿度传感器、火眼OV7725、SD卡、2.4g无线通信模块、AT24C16掉电保护模块、GSM通信模块和看门狗与复位电路。
[0014]微控制器STM32F103与D⑶S液晶触摸屏通过RS232通信，D⑶S液晶触摸屏连接有上位机并通过RS485通信，微控制器STM32F103通过I2C总线与AT24C16掉电保护模块连接。
[0015]电能专用计量芯片ATT7022B功能强大，能够实现对三相电流、电压、功率以及其基波，谐波参数的测量与统计，并且可以脉冲或者直接传输测量的24位测量值给单片机来进行计算，更难能可贵的是，它自带校表功能，使测量更精确更可靠。
[0016]微控制器STM32F103与上位机之间的通讯采用RS485通信，具有线路简单，通信距离远，速率高，抗干扰好，一对多等特点。而STM32F103与D⑶S屏之间的通讯采用RS232通信。
[0017]而火眼OV7755照相和摄像的数据比较大，而且传考虑传输距离不定等问题，设计考虑采用2.4g无线通信模块传输数据。
[0018]本系统采用ARM内核的STM32F103ZET6高性能微处理器，是32位单片机，采用最新的Cortex-M3内核，指令周期短，速度快，具有优先级抢占中断控制器，IM采样速率的AD模式，GP1刷新速率可设定等功能，适用于工业控制与一些对速度性能比较高的场合，STM32F103ZET6完全能一并承担起众多功能