为了提升工作效率,解放劳动力,跟上时代的步伐,针对传统的电能计量装置存在功耗大、寿命短、抄表效率低的问题,本文采用单片机技术设计一款智能电能计量装置,既能够对电能进行准确的检测同时还能对产生的谐波进行分析,从而使计量更加准确,并且能够实现远程抄表等功能。基于设计目的,确定智能电能计量装置的功能需满足:电能的准确计量、谐波分析和处理、分时段计费、不外接电源的情况下有一定的电量供数据的存储和读取、故障报警、远程抄表等功能。根据功能需求确定总体方案,整个电能计量装置由微处理器系统和外围电路组成。再根据总体方案,硬件部分采用性价比较高STM32F103VCT6单片机做主控制器,结合前置采集电路、A/D采样电路、系统电源电路、时钟电路、存储电路、通信电路和显示电路。软件部分除了必须的电能计量程序,还加入了谐波分析程序,减少电网中的冲击性负荷带来的三相不平衡、严重的功率冲击、电压与电流剧变等复杂特性,提高计量精准性。通过几种算法的优缺点分析,最终谐波分析程序采用快速傅里叶变换算法(FFT算法)较为合适。但是FFT算法在分析频谱时会出现频谱混叠、频谱泄漏、栅栏效应等问题,本文通过采用加窗插值算法来修正FFT运算,有效的提升了电能计量装置的计算精度。最后通过对智能电能计量装置实物进行系统测试、电力测试、谐波分析测试三方面的测试验证是否满足设计要求,同时是否存在设计问题,以便进行改善。测试结果显示,本文设计的智能电能计量装置实现了对电量的准确计量,而且还能够对电网中的电压和电流大小进行精确检测,这也说明设计的智能电能计量装置符合设计要求。