電表偷電的方法

1、歡迎廣大電子工程師和工程技術(shù)人員參加2009年11月11日由中電網(wǎng)和飛思卡爾半導(dǎo)體共同舉辦的“智能電表，輕松創(chuàng)造 - 飛思卡爾電表解決方案研討”在線技術(shù)座談（網(wǎng)址：摘要：介紹了一種新型智能電表的應(yīng)用系統(tǒng),并對(duì)該智能電表中的手持單元部分和費(fèi)率裝置部分的實(shí)際電路和設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了說明。給出了具體的電路原理圖及相關(guān)的主要軟件設(shè)計(jì)程序。    關(guān)鍵詞：智能電表 單片機(jī) EEPROM 程序隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,智能電表應(yīng)用愈來愈廣泛,作為現(xiàn)在使用較為廣泛的IC卡電表系統(tǒng)的替代升級(jí)產(chǎn)品,智能電表在日本和歐美等發(fā)達(dá)國家已有了廣泛的應(yīng)用。我國也有廠商正在積極研制商品化的智能電表產(chǎn)品。

2、本文介紹一種新型智能電表的電路構(gòu)成和軟件設(shè)計(jì)方案。該智能電表屬機(jī)電式智能電表,它由硬件電路、相應(yīng)軟件及發(fā)行系統(tǒng)三部分構(gòu)成,可實(shí)現(xiàn)某一電力公司不同時(shí)間段不同電價(jià)的計(jì)費(fèi),從而可實(shí)現(xiàn)用電監(jiān)管的智能化。本文將對(duì)硬件電路和相應(yīng)的軟件系統(tǒng)加以介紹。1 電表硬件裝置本電表裝置的硬件包括接口卡、手持單元及電表費(fèi)率系統(tǒng)三部分。通過插在微機(jī)擴(kuò)展槽的接口卡,可用手持單元實(shí)現(xiàn)與普通微機(jī)的連接。電力公司通過普通微機(jī)串口輸入用戶購電信息到手持單元部分,用戶再將購電信息用手持單元發(fā)送到電表費(fèi)率系統(tǒng),由費(fèi)率系統(tǒng)根據(jù)用戶購電信息來監(jiān)視用戶用電情況,完成計(jì)費(fèi),并在適當(dāng)時(shí)候提醒用戶購電。1.1 手持單元手持單元部分的電路原理圖如圖

3、1所示。它要完成以下功能：（1）通過串口接收由微機(jī)程序輸出的用戶購電信息,并將該用戶購電信息存儲(chǔ)并加密。（2）準(zhǔn)確無誤地將用戶購電信息用紅外方式發(fā)送到費(fèi)率系統(tǒng)。（3）在發(fā)送完用戶的購電信息后,系統(tǒng)將自動(dòng)清除購電信息。    在圖1中,Intel公司的單片機(jī)87C51為完成該部分功能的主體器件,手持單元部分的功能由存儲(chǔ)在87C51內(nèi)的軟件程序完成。需用87C51的主要引腳功能說明如下：外接晶振引腳XTAL1和XTAL2可與87C51片內(nèi)的反相放大器構(gòu)成振蕩電路,用于為單片機(jī)提供時(shí)鐘信號(hào)。RST/VPP是單片機(jī)的復(fù)位輸入端,也是掉電方式下內(nèi)部RAM的Vpp供電端。P1

4、引腳為輸入/輸出口,它內(nèi)部帶有上拉電阻,為8位I/O口。在EEPROM編程和程序驗(yàn)證時(shí),該引腳用于接收低8位地址。RXD（P3.0）引腳為串行輸入口。87C51的RST引腳外接復(fù)位電路,P1.2引腳外接發(fā)射電路,P1.3引腳外接接收電路。24C01A為美國ATMEL公司生產(chǎn)的EEPROM,是一個(gè)容量為1k比特（128×8）的雙線串行接口CMOS存儲(chǔ)器。用于存儲(chǔ)軟件程序運(yùn)行時(shí)所必需的信息。其中SDA為串行數(shù)據(jù)線,SCL為串行時(shí)鐘線。1.2 電表費(fèi)率系統(tǒng)電表費(fèi)率系統(tǒng)需要完成的功能主要如下:接收手持單元發(fā)送的用戶購電信息;將新收到的用戶購電信息與費(fèi)率系統(tǒng)的自有用戶用電信息進(jìn)行合并計(jì)算以得到

5、新的信息;動(dòng)態(tài)計(jì)算以得出剩余電量,并在剩余電量到達(dá)警戒值時(shí)點(diǎn)燃LED管,以提醒用戶購電,并在超額用量電達(dá)到一定值時(shí)切斷電源。電表費(fèi)率系統(tǒng)的電路原理如圖2所示。其中PHILIPS SEMICONDUCTORS公司的高性價(jià)比單片機(jī)P87LPC764為完成該部分功能的主體器件。單片機(jī)P87LPC764自帶內(nèi)部6MHz的RC振蕩器、內(nèi)部看門狗電路和內(nèi)部復(fù)位電路,具有較強(qiáng)的抗電磁干擾能力和較小的工作電流。PCF8583為PHILIPS SEMICONDUCUORS公司的自帶240×8位RAM的時(shí)鐘/日歷芯片。用來提供時(shí)間信息,以供電力公司實(shí)行分時(shí)電價(jià)策略。它可存儲(chǔ)4年的日歷時(shí)間信息,也可通過編

6、程設(shè)置它的日歷時(shí)間信息功能。TXD（P3.1）引腳為串行輸出口CAT24WC02是一種真正的0功耗EEPROM芯片,采用I2C總線接口,具有100萬次擦寫壽命。2 智能電表的軟件設(shè)計(jì)手持單元部分的軟件程序包括微機(jī)串口通信、87C51內(nèi)部工作和手持單元數(shù)據(jù)發(fā)射三部分。微機(jī)串口通信部分主要完成將用戶購電信息通過串口異步通訊適配器UART輸出到手持單元部分的單片機(jī)87C51中。87C51內(nèi)部工作部分主要完成將用戶購電信息進(jìn)行加密工作。手持單元數(shù)據(jù)發(fā)射程序主要完成將加密后的用戶購電信息發(fā)送到電表費(fèi)率系統(tǒng)。并在確定用戶購電信息已無誤地被電表費(fèi)率接收后自動(dòng)清零。它的程序流程圖如圖3所示。單片機(jī)P87LPC

7、764工作程序主要用來完成接收加密后用戶購電信息,并解密用戶購電信息,再將用戶購電信息與EEPROM外圍存儲(chǔ)器CAT24WC02中所存儲(chǔ)的上次用電剩余信息相加,以得到用戶本次購電后的最新用電信息,并結(jié)合24WC02中的本次購電后新存儲(chǔ)的日歷時(shí)間信息來動(dòng)態(tài)計(jì)算用戶的用電信息,以完成在剩余電量到達(dá)警戒值時(shí)向用戶報(bào)警和在超出設(shè)定值時(shí)切斷電源,同時(shí)將此用戶用電信息存入到外圍EEPROM芯片CAT 24WC02中。詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)下載附件歡迎廣大電子工程師和工程技術(shù)人員參加2009年11月11日由中電網(wǎng)和飛思卡爾半導(dǎo)體共同舉辦的“智能電表，輕松創(chuàng)造 - 飛思卡爾電表解決方案研討”在線技術(shù)座談（網(wǎng)址：）本次研討

8、將以電網(wǎng)和電表最新技術(shù)的發(fā)展為訖點(diǎn)，展示飛思卡爾的各類芯片產(chǎn)品在這方面所能提供給客戶設(shè)計(jì)和應(yīng)用的一些機(jī)會(huì)。列舉了適用于電表設(shè)計(jì)的一些主要芯片和最新產(chǎn)品，并重點(diǎn)介紹基于飛思卡爾單片機(jī)芯片設(shè)計(jì)的完整的單相和三相電表設(shè)計(jì)方案和技術(shù)特點(diǎn)。 飛思卡爾公司誠摯邀請(qǐng)廣大電子工程技術(shù)人員踴躍參加本次在線研討會(huì)。屆時(shí)，我們的專家將和您網(wǎng)上實(shí)時(shí)交流，并且現(xiàn)場解答您所提出的相關(guān)技術(shù)問題。凡實(shí)時(shí)登錄參加此次在線座談并提問，有效問題*數(shù)量達(dá)到10條，即可得到數(shù)碼伴侶一個(gè)（共5份，獲獎(jiǎng)?wù)邔⒃谶_(dá)到條件的觀眾中隨機(jī)抽?。Ｌ崆皥?bào)名登錄，按時(shí)參會(huì)，并達(dá)到相應(yīng)的要求，就可獲得中電網(wǎng)提供的新、奇、特電子類及生活類獎(jiǎng)品，獎(jiǎng)品共有六種

9、，獎(jiǎng)品數(shù)量不設(shè)上限，獎(jiǎng)品設(shè)置如下, 詳細(xì)獎(jiǎng)品信息請(qǐng)參考：獎(jiǎng)品信息 1. 收納盒，價(jià)值20元2. 音樂抱枕，價(jià)值：30元。3. 最新款電腦USB跳舞毯一個(gè)，價(jià)值：80元4. 酷冷至尊（CoolerMaster）尊龍筆記本散熱器一個(gè)。價(jià)值：100元。5. 無線鼠標(biāo)，價(jià)值：200元。6. 數(shù)碼相框，價(jià)值：500元。座談專家： 日程安排時(shí)間 2009年11月11日上午10：0012：00主題 智能電表 飛思卡爾電表解決方案主講人 張明峰 具體時(shí)間安排9:50AM-10:00AM：飛思卡爾半導(dǎo)體和中電網(wǎng)登錄座談并在10:00PM前宣布座談開始；10:00AM-11:30AM：聽眾在線或通過已下載檔收看、收聽講授內(nèi)容；11:30AM-12:00AM：在線實(shí)時(shí)問答時(shí)間。聽眾可就其關(guān)心的各類相關(guān)問題用中文或英文和飛思卡爾的專家進(jìn)行交流；(座談結(jié)束后，