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随着经济的飞速发展,各行业对电能的需求量逐年攀升,在资源日益溃乏的今天,电力供求不平衡之间的矛盾逐渐凸显,合理使用电资源已成为社会广泛关注的课题。为了缓解电力资源不足的问题,国家出台了一系列电费计量政策,用经济杠杆宏观调控人们的用电行为,以达到科学节能的目的。多种电费计价方式的推行,促使具有综合业务能力的新型智能电表的研究与开发。针对目前国内电表在功能、成本和应用等方面的局限,本文设计了一款基于MSP430F4794微处理器的低功耗、低成本智能电表及上位机系统。它支持复费率、阶梯费率及功率因数影响因子的电费计量方式,可实现实时时钟、定时备份数据、监控环境温湿度等功能,同时具有预估未来一段时间用电器耗能量与二氧化碳排放量的能力。结合上位机的软件实现,智能电表的备份数据能以报表、详细数据清单、数据曲线的方式呈现给用户,方便用户进一步分析与处理。整个嵌入式智能电表与上位机系统提供良好的人机界面,可实现用户个性化服务配置和软件校表功能。本文主要在下列几方面进行研究:(1)针对目前电能表的应用背景大多是“一户一表”制或“多户一表”制的特点,提出了“一用电器一表”的应用,适应市场的需求。根据系统的功能要求,确定了系统的总体结构,将系统划分为智能电表和上位机软件两部分设计。(2)结合国内外研究现状,分析了目前电能表的主要设计方案,确定了硬件简单、结构紧凑、性能优越的单片SOC(System On a Chip)解决方案,在此基础上,论证了以MSP430F4794为核心处理器的硬件结构的可行性。(3)根据主控芯片的特点,给出了接口外围电路的设计方法,并详细阐述了嵌入式部分软件结构和设计流程。(4)结合功能需求,介绍上位机软件基本功能及实现思想。在的实际测试中,嵌入式智能电表及上位机系统的计量精度达到1.0级电能表的标准。它的硬件成本低廉,开发周期短,功能强大,用户体验良好,具有广阔的市场前景。