基于STM32的智能电表监测系统开题报告

1. 研究目的与意义

社会经济的发展，带动电能的迅猛发展；现如今电力系统的发展又成为了国家经济发展和国民生活质量提高的决定性因素。

作为测量电能的仪表，电能表的发展就变成了关系国家百姓生活舒适度的一个重要的工具。

高精度的三相多功能电能表的研制和应用,是适应时代发展的重大项目，并且可以拉动整个仪器仪表业的发展，拥有不可估量的经济价值。

2. 课题关键问题和重难点

本课题要求设计一种能耗数据采集器，本课题的关键问题是如何使用STM32为主控器，通过RS485 接口采集智能电表的数据，并将结果显示在显示屏上。

课题难点：（1）根据设计指标要求完成对智能电表的选型及相关信号扩展电路设计，包括RS485器件的选择及扩展电路设计，使之能适应所选微处理器信号电平要求，便于与后续电路接口；（2）根据设计指标要求完成对智能电表监测系统的硬件电路设计，包括微处理器与检测调理电路的接口设计，微处理器与显示电路的接口，微处理器与通信器件的接口；（3）根据设计指标要求完成对能耗监测系统的软件设计，包括信号采集模块设计，信号分析模块设计，信号显示模块设计；（4）进行系统软硬件调试，分块进行，最后完成整体功能调试；

3. 国内外研究现状（文献综述）

智能电网建设中极为重要的一环就是用户侧的电能计费问题，目前的电能表通信协议版本众多、很不统一。

主流的规约是 dl/t645 及其各种扩展版本，而目前国际上关于电能测量、抄表、费率与负荷控制的数据交换标准有且仅有一种，那就是 iec 62056 dlms 规约。

因此，本协议适配器模块的功能旨在将这些不统一的通信协议版本转换成统一的格式。

4. 研究方案

本文设计的三相多功能电能表的硬件，在整体结构上主要由主控模块、电源转换模块、电流电压采样调理模块、lcd段码显示模块、rs485通讯接口模块、按键输出模块以及eeprom存储模块组成。

其中系统的总体结构框图，如图1所示。

图1系统总体结构框图本文中主控芯片采用型号为stm32f103rc的微控制器，在保证电流、电压采样精度的前提下，使得结构尽可能的简洁，避免了复杂多变的电路布局，更加方便pcb板的制作，并且成本较为低廉。

5. 工作计划

第1周 接受任务书，领会课题含义，按要求查找相关资料；第2周 阅读相关资料，理解有关内容；第3周 翻译相关英文资料，提出拟完成本课题的方案，写出相关开题报告一份；第4周 阅读有关资料，分析信号调理电路工作原理，确定智能电表采集电路；第5周 阅读有关STM32微处理器设计方面的资料，确定并绘制微处理器系统电路；第6周 分析微处理器扩展电路工作原理；第7周 理解电表采集协议，设计控制软件框图；第8周 设计软件程序；第9周 编写调试软件程序；第10周硬件编制/完善软硬件设计；第11周软硬件联调/软件调试；第12周进行毕业设计说明书写作，填写业务总结，接受验收成果，接受答辩资格审查；第13周评阅教师评阅论文；第14周准备参加答辩。