电能表是电力系统中重要的组成部分,是衡量电能消费数量的计量仪器,其技术性要求很高,既要求精确计量,更要求稳定工作,并能保证长期高度的可靠性,对于电力事业的发展有十分重要的意义。本设计所研制的三相多功能电能表以高性能低功耗的8位Freescale单片机MC68HC908LJ12为核心,集计量、显示、控制、保护和通信于一体。系统采用ATT7022B取代了采样硬件电路。ATT7022B是一款精度高且功能强的多功能基波谐波三相电能专用计量芯片,该芯片适用于三相三线和三相四线的应用,它还集成了参考电压电路以及所有包括基波、谐波和全波的各项电参数测量的数字信号处理电路,能够测量各相及合相包括基波、谐波和全波有功功率,无功功率,视在功率,有功能量以及无功能量,同时还能测量频率,各相电流以及电压有效值,功率因数,相角等参数,提供两种视在电能,充分满足三相多功能电能表以及基波谐波电能表制作要求。相比传统的设计方法来说,这不仅大大化简了外围电路,降低了成本,而且提高了设备的精度和可靠性。此外,采取RS-485通信方式,系统能够方便地与上位机进行数据交换,更有利于电力系统的自动化。本文首先简述了电能表的发展现状,说明了智能仪表开发的步骤方法和基本原理,重点介绍了MC68HC908LJ12和ATT7022B计量芯片的特点,然后根据系统的技术要求和功能特点确定了总体设计和硬件实现方案,将整个硬件系统配置分为检测、计量、控制、存储、显示、键盘、通信接口和电源等部分,并在此基础上,详细介绍了整个系统各个部分的软硬件开发过程。最后,系统的软硬件调试及实验表明,本设计的电能表基本达到设计要求。