基于CAN总线的复费率电能表抄表系统设计

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1、硕士学位论文基于CAN总线的复费率电能表抄表系统设计TheDesignofMulti-·rateEnergyMeterReadingSystemBasedonCANBUS学号：21013042完成日期：2013-4-9大连理工大学DalianUniversityofTechnology大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其

2、他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。学位论文题目：基j丛崩，菡匝簋盘拿壹匝焘拯塞Si色f麦产作者签名：鲞；§，垒豇日期：竺!!年—上月上一日大连理工大学硕士学位论文摘要电能表作为一种测量电参数的专用电力仪表，从发明到现在已经有了很大的发展，在电价计量方面，传统的单一费率计量电价模式已经不再适应社会的发展，为了配合国家推出的分时电价政策，电能表要具有计量多费率电价的功能。同时，在抄表方面，目前我国存在着多种抄表方式并存的复杂局面。随着电子技术的发展，远

3、程集中抄表系统将会不断地得以组建和完善。CAN总线技术因其在实时性、可靠性、抗干扰能力、容错能力等方面的突出优点，近年来被逐渐应用于各种自动化领域。远程抄表领域也会有CAN总线的发展空间。本文正是在这样的背景下设计了基于CAN总线的复费率电能表抄表系统。本文从硬件和软件两个方面入手，阐述了复费率电能表的设计原理以及CAN总线抄表系统的设计方案。在复费率电能表设计方面，采用专用的高精度电能计量芯片ADE7758作为电参数计量单元，采用具有超强抗干扰能力的STCl2C5A60S2单片机作为控制单元。通过硬件和软件

4、的设计可以实现多种电量参数的测量，包括：电压和电流有效值、有功和无功功率、视在功率、有功和无功电能、功率因数、频率等多种参数。该电能表带有许多功能模块。由互感器组成的电量信息采集模块可以实现电量信息的精确采集：时钟模块为系统提供时间标准，通过软件编程可以实现复费率电价的计量；存储模块可以实现电量信息的实时存储，并具有掉电保存数据功能；显示模块负责显示计量得到的电参量信息。在CAN总线抄表系统设计方面，本文首先分析了现有的几种抄表方式的优缺点，指出了CAN总线技术的优势，进而阐述了CAN总线远程抄表系统的构建方

5、法。针对单一CAN网络中所存在的缺点，比如节点数目易受限，通信速率易受影响等，本文设计了CAN总线星型拓扑结构的抄表系统。在理论的基础上，设计了CAN接口电路，并对电路进行了抗干扰处理。CAN接口电路的设计使这款复费率电能表能够作为一个节点直接挂接在CAN总线上，从而实现远程抄表。本文最后利用搭建的实验平台得出相关实验数据，进一步验证了设计的可行性。关键词：电能表；复费率；CAN总线；远程抄表基于CAN总线的复费率电能表抄表系统设计TheDesignofMulti-rateEnergyMeterReading

6、SystemBasedonCANBusAbstractAsaspecialinstrumentformeasuringelectricalparameters，theenergymeterhasbeengreatlydevelopedfromtheinvention．InthecMculmionofprice，asingleratetariffisnolongeradapttothedevelopmentofsociety．InordertomatchtheTOUpricepolicy，electricene

7、rgymetershouldhavethefunctionofmulti-ratetariffmeasurement．Atpresent，SeveralreadingmodesexistsimultaneouslyinOurcountry．Withthedevelopmentofelectronictechnology，remotemeterreadingsystemwillcontinuetobesetupandperfect．CANbushasoutstandingadvantages，intermsof

8、real—timeperformance，reliability，anti-jammingcapability，faulttolerance，etc．Inrecentyearsithasbeenincreasinglyusedinmanyareasofautomation．Inthefieldofremotemeterreading，therewillbespacefordevelopmentoft