随着我国经济的飞速发展,能源的消耗也日趋增加。而目前我国的主要能源是电能,不管是工业用电量还是农业用电量都在呈不断增加的趋势,电能仍然是人民生活和现代社会国民经济的重要保障。而电能的计量工具主要是电能表,本文对国内外电能表的发展做了调查和分析,经过对电能表工作原理做了详细的理论研究分析之后,设计并完成了一款主要用于工业和农业用电计量的电能表。此单项智能电表不但提高了计量精确度,还实现了分时段计量。除此之外,还提供了谐波分析的功能,能够实时监控电网中谐波对电网的干扰。这样既实现了电能的计量,还为以后优化电网提供了可靠的数据资料。本文首先对电能表发展历程作了简要的综述,然后重点对单相多功能智能电表的软件和硬件总体方案和实现过程给出了具体介绍,对美国凌云公司的CS5463电能专用计量芯片使用方法和注意事项给予了说明。在设计硬件总体方案中分别按功能进行了各个硬件电路单元的设计,主要有功能管理模块、电源电路模块、显示模块、电能计量模块、存储模块等。在软件设计方面,采用层次化和模块化设计实现了谐波分析、有功能量和无功能量、分时计量、显示和存储等功能。本设计新增的谐波分析功能,也是本文的创新点。作为专用电能计量工具,电能表数据的准确性、可靠性是这个电表系统的难点,尤其重要。因此系统在设计过程中应当对这两个方面做重点考虑。该仪表具有以下优点：系统结构简单、抗干扰能力强、集成化程度高、功能强、成本低、功耗低等,在市场上有很大的发展空间,比较适应电能表市场的需求。