近年来,智能电网的大力建设推动了智能电表的快速发展,对智能电能表的通信功能、存储功能、稳定性提出了更高的要求。国际法制计量组织针对有功电能表制定了IR46新型技术文件。IR46标准要求电能表的法制计量功能与管理功能的软件需分离,非计量部分的程序升级不能影响计量部分的稳定工作。本文根据IR46标准的理念,设计了一款智能双芯电能表,通过物理分离方式,采用两块MCU,将电能表的法制计量功能与管理功能分离,并且将低功耗蓝牙技术应用到智能电表中,能同时与2路主机和3路从机建立并发数据链接。论文的主要工作内容如下。首先,从智能电网的角度介绍了课题的研究背景及意义,分析了国内外智能电表的发展现状,从多角度论证了智能电表多芯化、模组化是未来的一种发展趋势,并对IR46标准的发布由来及代表的应用需求做了简要说明。然后,结合IR46标准的理念提出了系统的总体设计方案,包括法制计量与管理应用的隔离方案、计量芯与管理芯的功能划分、蓝牙通信的模型及通信流程建立、管理芯与计量芯之间的SPI通信。并对系统的硬件、软件设计进行了详细阐述:硬件设计方面,根据功能需求,将系统的硬件依次分为MCU控制单元、采样单元、电源单元、通信单元、ESAM安全单元、液晶显示单元、数据存储单元等电路,对每个单元电路在整个系统中的功能以及实现方式进行了详细描述。软件设计方面,介绍了软件分层模型以及前后台系统和任务调度设计,重点阐述了通信协议处理模块的实现方式,给出了数据结构定义、函数接口定义,以程序流程图的形式展现了部分功能模块的实现流程。最后,根据国家电网相关测试标准,对电能表进行了相关试验,主要分为准确度测试、性能测试、功能测试三个方面,从实验测试数据结果可知,电能表各方面均符合国家标准和设计需求。