基于PL3000單片機的學(xué)生公寓用電管理系統設計

0 引言
近年來(lái)，我國高等教育規模迅速擴大，在校生成倍增加，而后勤發(fā)展相對滯后，高校學(xué)生宿舍用電管理難等問(wèn)題格外突出。一是大量學(xué)生宿舍電量計費仍然停留在老式的電度表計量階段，計量精度低，人工抄表效率低、易出錯，且對欠費用戶(hù)很難有效管理。二是對學(xué)生使用違禁電器無(wú)法自動(dòng)識別，產(chǎn)生很大的安全隱患。因此設計一種帶有精確計量、智能控制、惡性負載識別、分時(shí)段限功率送電等功能的智能控電系統有著(zhù)十分重要的意義。本文給出了采用福星曉程PL3000單片機的具有上述功能的控制系統設計方案，本產(chǎn)品已在本地進(jìn)入了推廣階段。

1 硬件電路設計
1．1 控制系統總體方案
每個(gè)用戶(hù)端由一個(gè)多功能電表完成用電計量計費和管理，上位計算機將相關(guān)用電控制參數傳送到用戶(hù)終端，終端系統則根據管理中心設定的參數對用電情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監控，向管理中心計算機報送計量數據、惡性負載判別等功能，并執行管理中心發(fā)送的斷電、供電指令。從而構成整個(gè)供電場(chǎng)所的柔性智能管理系統。其總體方案如圖1所示。


1．2 多功能電表結構
本方案采用北京福星曉程公司開(kāi)發(fā)的多功能電表專(zhuān)用處理器PL3000。該芯片具有以下特點(diǎn)和功能：
(1)內嵌增強型8051兼容處理器，配置8／16位ALU、256+768 bytes SRAM以及8kbytes E2PROM、三個(gè)8／16位定時(shí)／計數器，一個(gè)看門(mén)狗定時(shí)器和三個(gè)外部中斷。
(2)超級指令流水線(xiàn)結構，同等主頻情況下8倍速于標準8051微處理器。
(3)內置高精度數字多功能電能計量單元，計量精度優(yōu)于0．1％；
(4)電流通道內置可編程增益放大器(PGA)
(5)內置雙通道電流采樣、正／負功指示數字邏輯電路，具有防竊電功能。
(6)提供有功功率和無(wú)功功率瞬時(shí)值輸出。
(7)外圍模塊包括LCD驅動(dòng)、在系統編程、電源電壓監測電路、雙通道IS07816接口、實(shí)時(shí)鐘。