緒論研究背景及意義因為高校后勤方便的化改革不斷的進行的深入，社會資金通過渠道積極建設了多個現(xiàn)代化，智能化學生宿舍樓，學生利用高校的基礎知識，只有公寓的一些基本的配置并不能完全的滿足生活上的一些需求，還配備了熱水器，電話，電視，電腦終端，高速網(wǎng)絡和空調插座等綜多方便的需求，房間需要這些設備和控制系統(tǒng)，但就管理而言，出現(xiàn)了滿負荷的這種狀況，學校中的用電量會出現(xiàn)很大程度上的增加，電費會相應的增加，不管是學校還是學生的經(jīng)濟負擔也會出現(xiàn)一定程度上的增加。中國的絕大多數(shù)高校長期使用的主要都是是一些免費電源，也就是我們所說的“大包，大收集，統(tǒng)一支持”這在一定程度上可以說是被動控制的一種模式。學校方便只在月末對公寓中的電量進行檢測，同時高校的面積也比較大，公寓一般集中在一個或者是幾個地方，發(fā)生漏電，竊電和過載。結果，學校的用電量大大增加，經(jīng)濟負擔極其沉重，學校財產(chǎn)和資源幾乎喪失。這種用電方式未能從根本上改變高校的用電量。問題主要是某些房間的電力浪費造成的。由于大規(guī)模的學校套餐，統(tǒng)一管理，學生對電沒有經(jīng)濟責任，電腦在網(wǎng)上24小時，而且有很多長照明燈，導致學校廢電。有些房間非法使用電力，當火災發(fā)生時會發(fā)生。為了方便自己，一些學生在房間內使用大功率電氣設備，如電爐，熱風，熨斗等等的一些大功率電器，使得用電緊張，出現(xiàn)火災的可能性比較大，給學校帶來了安全的隱患。鑒于上述情況，一些學院和大學都會配備自己的學生公寓，其中大部分都實施了電力管理措施，其中大多數(shù)的大學都已經(jīng)開始或者是準備實施開放式或者是高收費的標準。這解決了用電上的矛盾，即學校以這種方式支付高額的電費。然而，電力安全和消耗這兩個方面上依舊存在這許多的隱患。同時學生宿舍中也出現(xiàn)了越來越多的大功率電器，比如電磁爐，熱水器等等，這使得高校物流的安全使用變得困難。另外，電費管理的實施必然會帶來大量的人工抄表統(tǒng)計，而傳統(tǒng)的抄表方法時效性差，統(tǒng)計工作量大，支付程序極其復雜，容易產(chǎn)生錯誤復制，丟失復制和估計。復制現(xiàn)象和其他因素導致管理和實施之間的沖突。因此，如何建立科學，完整的電力管理系統(tǒng)一直是高校用電主管部門亟待解決的問題。在電力管理方面，許多大學仍然依賴傳統(tǒng)的人力管理，這是一項耗時耗力的工作，不能完全禁止學生在公寓內使用大功率設備?；诂F(xiàn)有的電氣和計算機技術開發(fā)電氣安全控制系統(tǒng)非常重要，以提高現(xiàn)有電力管理問題，物流管理和公寓安全的效率。開發(fā)和使用該系統(tǒng)將大力的對電力資源進行節(jié)約，使得電力方面的管理更為的完善，并在數(shù)字手段為管理員基礎上提供一系列的服務措施。該系統(tǒng)不僅提高了公寓管理人員的科學管理意識，而且促進了學生養(yǎng)成隨意關燈的好習慣，更好地消除了浪費現(xiàn)象?？傊?，公寓智能電源管理系統(tǒng)不僅可以有效解決學校用電管理問題，而且可以節(jié)約資源，符合當代節(jié)能，低碳，環(huán)保的理念，對于不斷發(fā)展和開展具有重要意義。國內外現(xiàn)狀國外研究現(xiàn)狀電能計量芯片是功耗和管理領域最重要的硬件設備。在電子式電能表中，電能計量芯片是功耗統(tǒng)計的重要原件。在20世紀80年代的發(fā)達國家，使用了電子能量計，并開發(fā)了能量計量芯片。與機器的感應式電能表進行對比，他們?yōu)榇诉M行開發(fā)的電能計量芯片，其方便測量，且準確，性能很是穩(wěn)定，范圍擴大。有助于防盜和未來的智能管理（預付費，電子抄表等）的好處。就目前來說，全球電子測量用電芯片市場計量，ADI，CirrusLogic，第2條和TDK等國際公司均被占用。其中，CirrusLogic作為世界知名的電能計量芯片制造公司，已為CS系列開發(fā)了許多電能計量產(chǎn)品。其中，CS5460是該公司開發(fā)的產(chǎn)品，具有功能齊全，性能可靠，并可提供串行接口集成的MSp430微控制器系統(tǒng)電能計量產(chǎn)品。自推出以來，該產(chǎn)品已廣泛應用于電能計量領域。其電能計量功能全面可靠，得到了用戶的肯定?，F(xiàn)在，將進行開發(fā)一種高精度，高可靠性，高運動性能的集中式電源管理控制系統(tǒng)。這項技術在時間的作用下不斷的成熟，另外公寓中相關的管理水平也得到了提高，使的這個產(chǎn)品市場價值得到了很大程度上的提高。國內研究現(xiàn)狀電能計量芯片我國在上世紀90年代開始引進電子電度表，21世紀前長期缺乏自主生產(chǎn)的電子電能芯片。隨著電能計量在我國市場的需求不斷增加，我國誕生了多家具有綜合競爭力的電能計量公司。部分公司無論從電能計量的芯片技術還是電能計量產(chǎn)品上，都擁有了達到世界先進水平的產(chǎn)品。這些產(chǎn)品不僅占有了中國市場，在國際市場上也具有一定的競爭力。其中，以復旦微電子公司和上海貝嶺公司為代表，其生產(chǎn)的產(chǎn)品涵蓋了電能計量、電能智能管理系統(tǒng)、電能芯片等各個方面，電能計量精度較高、穩(wěn)定性較好、并且可靠性也得到了很大程度上額保障?，F(xiàn)在，中國已經(jīng)能夠生產(chǎn)出電能計量的芯片，該芯片具備一定的自主知識產(chǎn)權，由珠海的一家企業(yè)推出，融合了ADC和三相多功能電能表，一款DSP芯片ATT7022：上海的貝嶺企業(yè)生產(chǎn)的單相防盜電表芯BL0951，外圍的電路簡潔方便，而且精度，穩(wěn)定性都相當?shù)暮?。它分別有當前樣品的兩端，品嘗火線和電流0線，當電流誤差超過12.5％時，表示有竊電行為或接線不正確，故障給出了信號指示和兩個大電流測量當前；CRYSTAL最近推出了帶有串行接口的單相雙向電源/功率計量芯片CS5460芯片，與AD7755相比增加了芯片看門狗（WatchDogTimer），后者現(xiàn)在廣泛應用于電子儀表應用，功能更安全可靠?？傮w方案設計系統(tǒng)整體設計方案這個系統(tǒng)中包括了以下的幾個結構，分別是電量采樣板、電源指示燈提示、微機管理數(shù)據(jù)庫、芯片計算機數(shù)據(jù)采集板。如圖2-1，即為系統(tǒng)結構框圖。單片機數(shù)據(jù)采集處理板一般情況下，單片機上的數(shù)據(jù)會在處理之后，在卡結構的作用下，在主板中進行插入，16個采樣板的功耗數(shù)據(jù)由電路采集和處理，電源的開關控制每個房間的供應都可以實現(xiàn)。電源故障后，使用E2PROM確保數(shù)據(jù)不會丟失并且能夠對電源中的一些數(shù)據(jù)進行保存。存儲器采用的總線芯片是12LCl6B12C，可以使得單線機器中的線路進行簡化，降低成本，同時對電路中的結構進行簡化。使用受保護的雙絞線電纜連接微控制器進行數(shù)據(jù)傳輸，使用75LBCl84芯片實現(xiàn)485通信接口電量采樣板采樣板的主電源電路是由AD7755組成的電網(wǎng)轉換模塊（4），它可以利用電流采樣或者是采樣電壓信號以此來實現(xiàn)芯片內的計量功率和相應的累積運算。取樣阻力（錳銅合金）。內部A/D轉換的實現(xiàn)，機械表輸出、脈沖輸出以及使用單片機對數(shù)據(jù)進行處理。一般情況下，輸出脈沖率可以分配1600Imp/kWh，也可以是3200Imp/kwh。該系統(tǒng)中采用的是1600Imp/kwhMCU測量的cF輸出。樣品板電路上另外的一部分是為了控制繼電器電路磁保持。而磁保持繼電器主要是為了切換負載和對其進行控制，同時使用的是正負脈沖信號以此來進行相應的控制或者是斷開?？梢栽诰w管電路或專用嵌入式芯片到達驅動電路。該系統(tǒng)使用BH3023芯片實現(xiàn)驅動繼電器顯示板電路12位LED顯示屏（房間號3，備用電源3-6位電）用于將控制柜面板放置74HC595A芯片的三種用途上，以實現(xiàn)12位串行LED顯示。母板主板電路主要實現(xiàn)單片機系統(tǒng)與開關控制信號16室之間的電源數(shù)據(jù)通信關系。在設計時，單個解碼器74HCl54用于通過三態(tài)門74425的選通控制來控制房間的功耗?？刂崎_關使用兩個模擬開關CD4067進行室內磁保持重傳。系統(tǒng)設計需求常規(guī)用電管理在現(xiàn)有的常規(guī)用電管理中，涉及到宿管科對宿舍的分配、水電科按照水電分配情況以及學校相關用電配置情況，對公寓的用電量進行配額分配，宿管科在每棟公寓設置專門的管理員，進行用電檢查、斷電送電等管理業(yè)務以及在電路出現(xiàn)故障時向水電科通知檢修；而宿舍管理員每個月會通過財務科將宿舍用電情況用表格的形式打印出來，供學生查閱，用額超限的用戶需要購買電量才能由水電科送電。違規(guī)用電管理違規(guī)用電是在管理員發(fā)現(xiàn)有違規(guī)使用大功率電器時，立刻停止違規(guī)宿舍的送電，并發(fā)出整改通知，在宿舍未完成整改的情況下，不進行送電服務。而違規(guī)用電后的管理則是在發(fā)現(xiàn)違規(guī)用電的現(xiàn)象后，對宿舍采取斷電處罰的方式，并責令學生處置大功率，直到整改結束再行送電服務。電費收繳管理財務部門根據(jù)電價與超額額度，每月月底制作每個宿舍的用電情況表，每月月初繳納上個月的超額電費；如沒有按期繳納電費，則會通知管理員停止宿舍供電。在用電管理的過程中，宿管和財務分別承擔不同的功能，一個進行電費催繳一個進行電費收取。系統(tǒng)主要功能在對系統(tǒng)中的總體規(guī)劃進行制定時，需要根據(jù)不同用戶提出的要求，整體優(yōu)化方案，努力使系統(tǒng)中的功能更加的實用，使其性能逐漸的穩(wěn)定下來，具備跟高的性價比優(yōu)勢。電能采集電能采集是實現(xiàn)大功率電器使用識別的基礎，對全校所有公寓的用電狀況進行實時采集，確保用電信息收集的準確、精確和及時有效；并能將采集的信息及時發(fā)送至管理中心，以供管理中心服務器的分析和評估。系統(tǒng)能提供兩方面的用電信息采集，一方面是人工采集，另一方面是自動采集，確保雙重防護。用電管理用電管理，首先是通過對電能計量芯片采集到的用電數(shù)據(jù)按照確定的用電狀況進行評估、監(jiān)測識別出大負荷的用電宿舍，然后及時有效地查出該宿舍所在的樓宇、宿舍號、用戶姓名、聯(lián)系方式等；并能自動對超規(guī)使用的宿舍采取斷電處理；同時，系統(tǒng)設置短路、過流等保護功能，在非常規(guī)使用電器而出現(xiàn)過流的情況下，對用電單位進行保護，避免火災的發(fā)生。功率設置電負載功率的設置，需要針對不同的用戶進行不同的設置，該設置通過身份識別的方式來完成。每個宿舍以宿舍成員的身份，依據(jù)所能享受的最低額度來分配。例如本科生公寓樓可以分配的最高400w，而碩士研究生公寓樓可以分配600w，當宿舍中既有本科生也有研究生時，該宿舍會自動分配400w的用電限額。節(jié)電管理當在該宿舍所有學生都需要上課時，而宿舍內仍然有電量消耗的情況下，發(fā)出節(jié)電評估警報，提醒管理員宿舍內正處于無人而電器運轉狀態(tài)。電費管理每月月底，系統(tǒng)根據(jù)該月用電使用的情況，自動統(tǒng)計每個宿舍的用電量情況來判斷是否超出免費額度；如出現(xiàn)超額電費的情況，在下月月初系統(tǒng)自動生成用電統(tǒng)計報表，為方便公寓學生的用電繳費，每個宿舍設置一個繳費賬號，該賬號對應宿舍內所有學生校園一卡通，宿舍內的每個學生都可以通過在公寓的入口處設置的一卡通繳費機來繳費，并自動進行繳費登記，在沒有在截止日期前錢繳納上月欠費的房間將自動斷電。系統(tǒng)硬件設計單片機控制電路設計單片機的選型使用單片微控制器，計算功耗更準確，采樣和脈沖數(shù)據(jù)反射功率。也正因為這樣，單片機技術促進智能定向電場測量的發(fā)展。當前的情況下，開發(fā)和CPU應用是主流選擇，根據(jù)8位機的要求特點，兩臺16位機，兩種8位單片機應用系統(tǒng)和功能可分為多樣化趨勢為主，高性能比，低價格，低功耗的CMOS8位微處理器AT89S52就是首選，這個CPU具有以下的一些典型的特征：能夠兼容MCS-51單片機；（1）8KB（2）內有看門狗定時器；（3）雙數(shù)據(jù)指針；（4）掉電后中斷可恢復；（5）SPI在2KB的EEPROM，能夠進行10萬次的擦寫；若是寫EEPROM，那么程序能夠在閃存的情況下進行運行；（1）低功耗空閑和掉電模式；（2）32（3）3（4）8（5）三級加密程序存儲器；（6）全靜態(tài)操作：單片機最小系統(tǒng)電路對于AT89S52單片機，由于其內部有4K可在線編程的Flash存儲器，用它組成最小系統(tǒng)時，不需機外擴程序存儲器，只要有復位電路和時鐘電路即可。單片機板是公寓控電系統(tǒng)的核心部分，它能控制不同房間的電量采集，并把采集到的電量進行處理，送LED顯示板顯示，同時把每個房間的電量送EEPROM24LC16B保存；用單片機的P0.6、P0.7經(jīng)光電耦合器PS2501與BH3023相連，控制磁保持繼電器BST902的通與斷，從而控制對某個房間停電或送電；通過RS485口分別與公寓智能售電子系統(tǒng)、與計算機管理子系統(tǒng)通信。因此，由AT89S52單片機組成的最小系統(tǒng)如圖3-1所示：圖3-1單片機最小系統(tǒng)存儲器電路設計智能控制電子系統(tǒng)和學生公寓子系統(tǒng)銷售公寓采用智能電源設計，存儲芯片24LC16B，I2C設備與單芯片微控制器串行接口到IC卡插座，I2C總線，簡單雙向，飛利浦為二進制同步串行總線開發(fā)。僅限雙線（串行時鐘線和串行數(shù)據(jù)線）為了實現(xiàn)完全全雙工同步數(shù)據(jù)傳輸，必須能夠簡化多個計算機系統(tǒng)和外圍擴展系統(tǒng)的形式。為了確保電源故障后數(shù)據(jù)不丟失，EEPROM用于存儲每個房間的功耗信息，因此系統(tǒng)結構非常簡單。在系統(tǒng)的正常運行中，需要經(jīng)常重寫電源（增加功率0.1度），并且在用戶用IC卡購買電源后，新電源被寫入存儲器，并且系統(tǒng)存儲每個用戶。兩年中每個月的電力消耗信息和當月的每日電力消耗信息需要存儲更多數(shù)據(jù)。因此，應該使用具有高擦除頻率和大存儲容量的EEPROM。在該系統(tǒng)中，選擇了MICROCHIP的帶I2C接口的EEPROM器件24LC16B。圖3-2存儲電路圖通信電路設計AT89S52微控制器是SBUF可編程全雙工串行接口。它具有UART中的一切功能。只能傳輸閉包接口，但同時它可以接收數(shù)據(jù)并將其用作同步移位寄存器。SBUF有兩個能夠進行獨立發(fā)送以及接收的緩沖區(qū)域。有兩條能夠獨立的進行收發(fā)信號的線，分別是RXD（P3.0）、TXD（P3.1）。串行接口中的控制寄存器的數(shù)量是兩個，串行控制寄存器SCON和PCON寄存器的特殊功能，可以改變數(shù)據(jù)傳輸速率。系統(tǒng)利用單片機數(shù)據(jù)處理電路實現(xiàn)自動檢測，通過485通訊向上機器統(tǒng)計，集中數(shù)據(jù)統(tǒng)計，切換各房間功耗控制和發(fā)送各種數(shù)據(jù)，調查管理以及搬運等各種各樣的數(shù)據(jù)。各種控制命令和電源設置如發(fā)送到處理電路單片機的下位機。（1）485通信原則和通信協(xié)議該系統(tǒng)是單片機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，是用于各種數(shù)據(jù)傳輸?shù)捻敿壙刂茩C器，實現(xiàn)不同的命令管理統(tǒng)計，控制，傳輸和執(zhí)行。這是必要的。通信方式采用RS485標準連接單片機子系統(tǒng)和主機['01oRS-485標準采用平衡差分傳輸技術，每個信號為正，供參考，使用一對負信號線。理論上，該電路的共模信號抑制比是無限的，很大程度上的減少了地電位差引起的問題，傳輸速度和距離明顯改善，負載小時負載速度低，實際上通訊的距離能夠到達幾公里以外。信號與地面對稱的實際應用不能僅使用一對雙絞線的地線。除了RS485傳輸距離，可靠的通信外，還使用了易于使用的單個SV電源。（2）通信接口電路。如圖3-3，即為通訊電路連接圖。使用75LBC184芯片在系統(tǒng)中實現(xiàn)單芯片微控制器485通信接口。對于最大連接網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)，防止芯片上的強電磁沖擊（閃電）沖擊的能力為64點。該節(jié)點使用有源RS-232和RS485轉換器實現(xiàn)兩個到串行通信模式的轉換接口。如圖，RO?DI端子上拉電阻R3和R4配置為避免一些不必要的干擾。為確保RS-485芯片處于接收狀態(tài)，在供電系統(tǒng)期間輸入，PINMCU使用反向發(fā)送和接收控制終端TC。MCU是一個用于防止總線干擾的上電控制器;電阻R1和R2是隔離電阻，用于防止485芯片影響總線；二極管D1，D2，D3，D4消除線路浪涌干擾，用于對地址進行編碼，以便在通信期間識別PO端口。圖3-3通信電路設計電能計量電路設計ADE7755是一款具備了高精度的IC電源，其特性超出IEC1036的精度。ADE7755只會在ADC的情況下對模擬電路進行使用，參考源和所有其他信號處理，乘法和濾波器的數(shù)字電路。ADE7755可以在一個相對比較惡劣環(huán)境中保持長期的穩(wěn)定性以及高精度。ADE7755引腳F1和F2輸出的平均有功功率直接控制低頻，機電設備和微控制器（MUC）接口。CF引腳將瞬時有功功率顯示為高頻校準或MCU接口。高精度，50Hz／60HzIEC687/1036標準精度要求，500：1動態(tài)范圍誤差為0.1％，ADE7755引腳小于F1和F2引腳的有功功率瞬時值，在平均有功功率的頻率模式下可以使用更高頻率的儀表進行校準，而不是輸出模式支持。使用高性能模數(shù)轉換器（ADC）和數(shù)字信號處理器（DSP）來改變高精度環(huán)境和時間條件。電源控制電路，具有芯片抗浸功能，參考電壓為2.5V±8%（典型溫度系數(shù)為30ppm/℃），外部電路基準+單電源以上累加源自ADE7755的低頻輸出，因此輸出頻率與平均有功功率成正比，因此經(jīng)過兩次輸出脈沖之間長時間的累加后，功率信息。由于用于乘法的LPF不是理想濾波器，因此瞬時有功信號功率還包含有關LPF輸出的信息，這意味著瞬時功率等于cos(2ωt)。信號通過數(shù)字逆變器在輸出頻率結果中通過復合（累積）時間。CF輸出的高頻意味著短時間累積意味著組件的平均效應（2ωt）減小，瞬時功率信號中的一些Cos通過逆變器，因此轉換是累積功率瞬時功率，因為??它在此過程中使用。控制系統(tǒng)ADE7755的輸出端口通過PS2501光電耦合器連接到微控制器AT89S52P3.4的觸點。見圖3-4。圖3-4ADE7755與單片機的連接電路因為脈沖光軟件的周期，需要確定是否接收脈沖，可以使用該方法確定脈沖功率的上升沿和下降沿。當脈沖恒定為1600Imp/kwh時，對應于計數(shù)脈沖的用戶脈沖單元160存儲相應用戶內容的功率加0.1度。然而，重載電路和脈沖功率很快，需要降低采樣率或恒定電脈沖，確保沒有“泄漏”或沒有脈沖。顯示電路設計在LED顯示器應用領域中，控制芯片通常需要簡單使用，多樣化功能，多級亮度調節(jié)，外圍電路減少和可靠性，解碼和電源驅動。由于設計是顯示3位數(shù)的房間號，用戶當前的6位數(shù)功耗，以及3位數(shù)的剩余功耗，需要12個LED數(shù)碼管。這樣，如果您遵循正常設計模式，則需要使用7段控制線和12條位置控制線，并且需要19條I/O線。AT89S52只有40條I/O線，已用于其他功能設計。I/O線的一部分，也因為這樣會需要12位來進行顯示，需要對I/O線進行擴展，在電路的設計方面會出現(xiàn)一些困難，因此，我們采用了三種的74HC595A級聯(lián)方法，只需要三個單片機的I/O線連接LED，并進行顯示。74HC595A的功能特點74HC595是一個8位串行輸入，并行輸出的位移緩存器；其有一個8位移位寄存器，74HC595A，D鎖存器，并行輸出為三態(tài)輸出，有3個并行事件。其中移位寄存器接收串行數(shù)據(jù)傳輸并提供串行輸出。并且移位寄存器還為8位鎖存器提供并行數(shù)據(jù)移位。其中寄存器和閥門具有單獨的輸入時鐘。以下幾點就是它的特點：表3-1單片機輸出特點三片74HC595A級聯(lián)顯示電路圖3-5LED顯示電路原理圖如圖3-6，即為母版電路連接圖。三個74HC595A的輸出允許RCLK進行接地，圖標低效;；復位端子三個74HC595A以及SRCLR進行了連接，形成了高電平;第一個74HC595A三個74HC595A由12位數(shù)字組成。P0.1MCU的上升沿和引腳使能（在單片機中設置單片機軟件）和三個74HC595A時鐘輸入端子連接，串行數(shù)據(jù)輸入到移位寄存器。首先74HC595A串行數(shù)據(jù)輸出SQH秒74HC595A串行數(shù)據(jù)輸入服務連接到從第一個74HC595A傳輸?shù)降诙€74HC595A的串行數(shù)據(jù)。74HC595A串行數(shù)據(jù)74HC595A串行數(shù)據(jù)輸出端子SER，來自第二個74HC595A串行數(shù)據(jù)3個74HC595A串行數(shù)據(jù)3個74HC595A連接到P0.2MCU鎖定時鐘輸入在MCU軟件中），移位寄存器數(shù)據(jù)鎖定，12位數(shù)據(jù)可以連接到串行輸入線輸出374HC595A輸出低電平。另外，輸入7個數(shù)據(jù)作為段控制，這7個數(shù)據(jù)也是串行輸入串行輸出。編寫LED顯示程序時要特別注意。母板電路設計為了提高系統(tǒng)可靠性以為了方便進行調試以及維護，該設計采用了原理圖，如圖3-6，用于板結構。插入單芯片數(shù)據(jù)處理板并將每塊主板阻擋在能量采樣電路板上。圖中，JPO數(shù)據(jù)處理單片機插座，JP1JP16是PCB電源插座采樣，鉗口485通訊插座，通過雙絞線，串口通訊，J1到達主機顯示連接器，連接面板發(fā)送MCU89552通訊輸入地址，數(shù)字P2.4P2.5，電路地址P2.6，P2.7和基本內容以及74LS154解碼器和狀態(tài)引腳3由單片機組成。選擇了425個芯片。查看16個樣本模式。信號的采樣能量通過一個不受控制的三相門輸入引腳P3.4計算機芯片85952通過數(shù)據(jù)端口。從89552個房間開關信號選擇P2.0，P2.1，P2.2，P2.3兩個芯片都送模擬開關JP40輸入地址中的CD4067到達所選的16個房間之一。來自單片機P1.6P1.7的控制開關信號（相應的房間參數(shù)是一對高低電平的附加信號）通過JPO轉發(fā)CD4067輸入信號，并根據(jù)地址，所選通信號碼發(fā)送相應的信號。電源型號可以自動控制開關數(shù)量。顯示來自單片機P1.0，P1.1，P1.2的數(shù)據(jù)，通過Jo顯示電路板，使得電源信息的顯示能夠流動進行。圖3-6母版電路連接圖系統(tǒng)軟件設計主程序流程設計啟動程序時，表示定時器中斷開始運行。中斷時間是1.67ms，每次系統(tǒng)停止響應時，都會顯示中斷時間的值。此外，啟動3秒以及30秒的計時器。若是3秒的計時器到達了期限，設置緩沖區(qū)更新標志，如果30秒計時器到期，請設置標志以檢查負載的功率?；?3H標記（無檢測時間30秒），根據(jù)負載情況決定電源室警告停機或懲罰停機時間，以決定是否檢查電源負載。主程序工作流程圖如圖4.1所示。圖4-1主程序流程圖通訊程序流程設計來自主計算機的命令之后是數(shù)據(jù)，下位計算機寫入對應于當前板的存儲單元的數(shù)量，并且單元中的數(shù)字被返回到主計算機。如果在發(fā)出命令后主機沒有數(shù)據(jù)，則下位計算機將讀取相應的存儲單元并發(fā)送當前的板號。如果下位計算機記錄在存儲組中并且當前賓館的費用被添加到主計算機發(fā)出的命令數(shù)據(jù)中，則它返回主計算機的電源量。如果在發(fā)出命令后節(jié)點沒有數(shù)據(jù)，則下位計算機將發(fā)送電路板上的電量。如圖4.2，即為通訊子程序。圖4-2通訊子程序顯示程序流程設計公寓管理系統(tǒng)不斷累積每個用戶的電源并將其提供給各種EEPROM電源存儲領域。循環(huán)室號，當前功耗，顯示板上剩余的電量。使用12位LED，發(fā)光二極管顯示方法。LED顯示屏室數(shù)3位，剩余3位LED顯示電荷，6位LED顯示表指針（即功耗：5位整數(shù)，1位十進制數(shù)），1位發(fā)光二極管顯示符號作為報警。以下就是系統(tǒng)進行顯示的方法：(1)正常工作。顯示16室LED顯示屏的供電信息，每個房間中的信息進行顯示的時間是3秒種，發(fā)光二極管就會消失。(2)電量不足。若是房間內購買的電量并不是充足，但剩余電量為3，發(fā)光二極管閃爍，燈亮與滅燈的時間是200毫秒。(3)加載報警。使用限制數(shù)量的設備時，LED會閃爍以顯示警報。設備制圖系統(tǒng)主要由三個74HC595A芯片完成。該軟件主要由子程序實現(xiàn)，更新顯示緩沖區(qū)并顯示子程序的中斷。流程圖如圖4.3所示。圖4-3顯示程序流程圖開關控制單片機，改變開關的狀態(tài)與主機通信，通訊程序設置位符號68H，子程序主要是工作區(qū)開關狀態(tài)更新標志已完成，相應的房間根據(jù)開關符號開關。如表4.1，即為內資源的分配。表4-1內資源分配系統(tǒng)資源主要功能68H（僅地址標志）R2R3R026H.27H開關狀態(tài)工作區(qū)更新標志（=1；更新工作區(qū)域=0；不更新）存房間數(shù)（16）存房間號（0~F）IIC接收緩沖區(qū)首址工作區(qū)開關狀態(tài)標志單元計量程序流程設計系統(tǒng)的基本模塊測量每個房間的用電量，這個程序中會具備以下的一些功能：（1）決定是否根據(jù)房間復選標記測量電量。（2）對電源轉換基板的輸出信號進行采樣，對脈沖的下拉邊緣進行計數(shù)。必須使用先前的采樣值（高，低電平）符號集和1個操作減去當前采樣進行編程，以確定是否存在下降用以確定它是否為0.1度的單位因此，與此值進行比較，如圖4.4。圖4-4計量流程圖（3）電力測量結果存儲在E2PROM中。為了減少閱讀操作，在測量0.1度時寫上E2PROM芯片，因此更新裝置的存儲設置為18時，當設置4.1-1米(160脈沖樣本)時，存儲帶有18h操作的旗幟。（4）為了確保系統(tǒng)的可靠性，兩組數(shù)據(jù)存儲在EZPROM中，同時讀取更新操作。如果主數(shù)據(jù)區(qū)域不在數(shù)據(jù)區(qū)域的等待范圍內，使用數(shù)據(jù)區(qū)域的等待。負荷識別控制程序流程設計該程序可以自動檢測電力負荷，采用低成本、靈活的程序方便、開關控制、低成本和用戶要求，從而受到計算機能力的限制。采用軟件控制方法，實現(xiàn)了系統(tǒng)識別和電氣化產(chǎn)品控制。由于采用電加熱器，所以該系統(tǒng)可以實現(xiàn)對家電產(chǎn)品的自動識別。使用無效檢測工具時，系統(tǒng)會自動關閉房間的電源開關，在2秒之間，對出現(xiàn)的問題進行初始報警，系統(tǒng)將自動使用房間不活動的工具，當電力系統(tǒng)記錄恢復時，內部報警標志被取消。如果使用無效設備的房間繼續(xù)出現(xiàn)，系統(tǒng)將查看之前的警告記錄。最初使用沒有警告信號的房間。設備無效，警告關閉。如果是放置在房間內的警告記錄，系統(tǒng)電源將無法恢復。管理者需要決定處理后是否發(fā)送horizonpower。這一功能不僅可以消除火災的危險，而且還可以減輕了公寓經(jīng)營者的負擔。讀取現(xiàn)在桌子上的指針，每30秒便檢測一次電室，判斷瞬時流量是否已超載。（1）瞬時流量定義。將瞬間的業(yè)務定義為與前面的桌子的指針和現(xiàn)在的表的指針的不同。E1中設置前面的表的指向點，該表的指向點是E2。瞬時流量L，那么L=E1一若是出現(xiàn)了L<0：那么該計量就是不正常。若是出現(xiàn)了L=0：那么說明在檢測時并沒有電器進行使用的痕跡。若是出現(xiàn)了L>0：那么說明在檢測出現(xiàn)了電器進行使用的痕跡。（2）計算瞬時流量差配置L1、瞬時流量以前的瞬時流量為L2、瞬時流量值與C之前的瞬時流量的不同點，，那么C=L2-L1。若是出現(xiàn)了C<0：那么說明用電負荷已經(jīng)慢慢的出現(xiàn)了減少的趨勢。若是出現(xiàn)了C=0：那么說明用電負荷并沒有出現(xiàn)變化。若是出現(xiàn)了C>0：那么說明用電負荷已經(jīng)慢慢的出現(xiàn)了增加的趨勢，需要檢測到負載的增加(即，當超過電能時400w)是否大于6個限制值時(警告性停電或永久性停電)。作為禁止使用的電器，超過電器的不能夠進行一定量的使用。如圖4.5，即為負荷識別控制程序。圖4-5負荷識別控制程序

結論經(jīng)濟的發(fā)展，人們的生活水平得到了提高，學生宿舍的電力需求也越來越多，高功率家電，比如空調，熱水器等等的使用都已經(jīng)在校園的生活隨處可以見到。不僅滿足設計和高質量的生活以及對電力的需求，而且需要確保電力的安全，在這雙重壓力下，本文給出了自己的一些解決方案。該系統(tǒng)使用了比軟件和硬件設計更為先進的技術和創(chuàng)新的方法。改進了模型電路，引入了