La promotion et l'utilisation du compteur intelligent sont bénéfiques pour les moyens de subsistance des gens. Il a considérablement amélioré les conditions d'utilisation de l'électricité des résidents ruraux et amélioré le niveau d'automatisation du réseau de distribution d'énergie. Il est d'une grande signification de réduire la consommation d'énergie électrique. Il utilise le microcontrôleur comme noyau et ajoute des puces de mesure d'alimentation, des écrans LCD, des circuits de communication Wi-Fi, des cartes mémoire SD et d'autres puces pour réaliser la mesure d'alimentation et l'affichage, la communication sans fil, le stockage de données et d'autres fonctions. Les utilisateurs peuvent sélectionner les boutons sur le compteur pour afficher leur consommation d'électricité actuellement ou à n'importe quelle période.
Mots-clés: compteur intelligent; micro-ordinateur à puce; mesure d'énergie électrique; communication sans fil
Introduction
Avec l'avancement des technologies informatiques et de communication, les bâtiments deviennent de plus en plus intelligents. Les systèmes intelligents de lecture des compteurs résidentiels sont essentiels pour la construction de l'intelligence. Dans mon pays, les compteurs d'électricité des utilisateurs sont toujours lus manuellement. Cette méthode primitive non seulement gaspille la main-d'œuvre et les ressources matérielles et perturbe la vie quotidienne des résidents, mais souffre également d'une mauvaise précision. Les données de consommation d'électricité nécessitent une lecture manuelle et ne peuvent pas être transmises en temps réel. Pour résoudre fondamentalement ce problème, un compteur intelligent basé sur un micro-ordinateur à puce a été conçu. En remplaçant les circuits mécaniques et électroniques conventionnels des instruments traditionnels par un micro-ordinateur à puce unique, le compteur peut facilement intégrer les technologies de calcul et de mesure et de contrôle pour former un instrument de mesure intelligent. Cet instrument se compose d'un circuit de mesure, d'un microprocesseur, d'un écran LCD, d'une horloge en temps réel, d'une interface de communication et d'une alimentation. Il fournit des fonctions telles que la mesure de l'énergie, le stockage et le traitement des informations, la surveillance en temps réel, le contrôle automatique et l'échange d'informations.
Principe de travail d'un compteur intelligent
Un compteur d'énergie électrique se compose principalement de sept composants: mesure, gestion de l'alimentation, stockage, affichage, traitement des clés, sortie d'impulsion et unité de communication. Le compteur intelligent décrit dans cet article utilise un microcontrôleur à puce unique comme son processeur principal. De plus, il intègre une puce de mesure d'énergie et une puce d'affichage LCD pour mesurer et afficher l'utilisation de l'électricité des utilisateurs. L'utilisation de circuits de communication WiFi permet une communication sans fil dans le compteur intelligent. Cela élimine la nécessité pour les opérateurs de compteur de visiter les ménages et de recevoir directement des signaux WiFi pour comprendre l'utilisation de l'électricité des utilisateurs, ce qui est pratique et économe en temps. Pour le module de stockage, cet article utilise une petite carte SD à haute capacité. Par rapport aux modules de stockage conventionnels, les cartes SD peuvent être supprimées et remplacées à tout moment, ce qui les rend à la fois pratiques et pratiques. Pour le module d'alimentation, cet article utilise une alimentation externe.
Conception de matériel de compteur intelligent
Conception de circuits de mesure d'énergie
La puce de mesure d'énergie comprend les éléments suivants: Une fonction spéciale en mode broche automatique permet le fonctionnement de la puce indépendante et l'initialisation automatique lors de la mise sous tension; une minuterie de surveillance sur puce et un moniteur d'alimentation interne; Mesure précise de la tension et du courant instantanés, de la tension et du courant RMS, ainsi que de la puissance et de l'énergie dans les directions positives et négatives; une broche de réinitialisation externe; une interface série bidirectionnelle et un tableau de registre interne pour une connexion microprocesseur pratique; une fréquence d'horloge externe allant jusqu'à 20 MHz; et un indicateur de sortie de direction de puissance.
Conception du module de communication WiFi
Le compteur utilise la communication sans fil WiFi. WiFi Communication Technology offre des avantages tels que des taux de transmission de données élevés, des réseaux flexibles et une excellente mobilité. La communication WiFi utilise un réseau sans fil, ce qui facilite l'installation de compteurs intelligents que les lignes de communication conventionnelles.
Conception de logiciels de compteur intelligent
La conception de logiciels de compteur intelligent comprend les composants suivants: transmission de données pour la puce de mesure d'énergie, sous-programme pour l'affichage LCD, un programme de traitement des fonctions clés, un programme de communication sans fil WiFi, un programme de lecture / écriture pour la puce d'horloge et de conception de logiciels pour la module de stockage de cartes SD.
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Conclusion
Ce compteur intelligent conçu intègre plusieurs fonctions, notamment la mesure et l'affichage de la consommation d'électricité, du stockage de données et de la communication de données. La vérification expérimentale a confirmé les performances stables du compteur, les calculs précis, les erreurs minimales et les capacités de communication sans fil.
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