1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）
长期以来，高校宿舍用电安全一直是学校面对的主要任务，近年来，随着高校规模的不断扩大，学生人数急剧上升，关于高校学生公寓火灾事故的报道也日益增多。据相关数据表明，这类火灾大部分是由于学生违章使用热得快、电炉子等大功率阻性负载造成的。为杜绝此类事故的发生,在确保学生正常用电的前提下，限制大功率阻性负载的使用，保障学生用电的安全性是亟待解决的问题。一般情况下，学校会在学生宿舍安装限流器，但是安装了限流器限制了打功率电器的使用，但是也限制了一些常规电器的使用，针对现有普通限流器的不足，需要设计一种能在限制的总功率范围内，能够识别一些恶意负载电器并限制其使用的只能识别控制器，针对这种情况而研制开发的恶意负载识别控制器，可自动识别宿舍用电电器。使得电炉、热得快等违章电器无法使用，从而消除了因使用违章电器带来的安全隐患。由参考文献[1]可知宿舍使用的电器，可分为线性（纯电阻）负载和非线性负载，线性负载电流电压相位相同，如热得快，电炉，电饭煲等；非线性整流性负载在供电电压为标准正弦波的情况下，电流畸变成非正弦波呈脉冲状，包含了大量的谐波分量，如电脑、电视机、充电器、采用电子整流器的荧光灯等。负载识别控制器可以检测到纯电阻性负载的接入并且切断电源。本课题在于设计识别控制器判断电路中的恶意负载，自动切断电源，识别没有恶意负载后，自动恢复供电，保证宿舍用电安全。
恶意负载识别控制器技术的发展：
1.功率识别控制器:此类识别器以[4]功率为识别参数，控制器系统内设置允许接入的最大功率超过系统设定的功率阈值时，系统自动跳闸。随着电器类型的增多，大功率安全负载的产生，这种产品因无法满足现代需求而被市场淘汰。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
解决问题：本课题主要设计基于单片机恶意负载识别控制器。
研究手段：采用单片机和cs5460a电能计量芯片通信，大致方案是的利用cs5460a芯片进行电压，电流的采样，电流信号经过电流互感器，电压信号经过电压互感器，（这里采用2000:1的电流互感器和1:1的电压互感器）一起输入给电能计量芯片，将芯片的串口与单片机连接通信，将测量值读取到单片机寄存器中，通过单片机内算法的编程，对芯片得到的有功功率进行分析，来判断电路中是否介入恶意负载。在接口电路设计上，cs5460a的电压通道可与阻容分压器或互感器进行接口，电流通道则可与低功耗分流器或互感器接口。只需在互感器输出端通过取样电阻对与输入交流信号对应的电流信号进行采样。然后输入到芯片cs5460a相应的电压、电流输入端。在软件设计上，对芯片进行初始化设计，主要包括芯片系统初始化、串口初始化、寄存器初始化及系统校正等部分。单片机接收有功功率数据后，通过编写的算法判断有无恶意负载。
工作流程图如下：
