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基于STM32的三相远程费控智能电能表的设计 姜涛 周志辉 （许继仪表公司 河南许昌 461000） 摘要：本文介绍了以意法半导体（STMicroelectronics，简称ST）推出新款电能表芯片STM32100VCT6为控制核心，采用三相专用计量芯片ADE7878来实现三相远程费控智能电能表，给出了电能表系统总体功能框图、部分电路硬件原理图以及软件流程图。所设计的电能表具有高精度、低功耗、成本低、功能强的特点。 关键词：STM32，智能电能表，消息，远程费控。 Design of the network watt-hour meter based on GPRS communication JiangTao Zhou ZhiHui (XuJi Electric Energy Meter Company Henna Xuchang 461000, China) abstract: This paper introduces the ST (STMicroelectronics, referred to as ST) introduced a new energy meter chip STM32100VCT6 for the control of the core, three-phase metering IC ADE7878 to achieve the three-phase remote control smart meter costs, gives the overall system functional block diagram of the meter , part of the circuit schematic hardware and software flow chart. The design of the power meter with high accuracy, low power, low cost, high functionality features. Keywords: GPRS, network watt-hour meter, embedded operation system, multi-task, message, link maintenance. 引言： 随着国家电网公司对坚强智能电网建设的推动和电能表行业标准的发布，行业内已经也出现了各种类型的智能电能表。目前国内的三相智能电能表设计较多的是采用ARM7 TDMI作为控制核心，但是ARM7 TDMI性能以及资源上的不尽人意和较高的成本极大的影响了电能表厂家的发展，因此选择一款资源丰富且低成本的微处理器日益成为电能表行业的关注焦点。 设计方案 根据三相远程费控智能电能表的功能和误差精度的需求，我们选用了ST公司推出的新款电能表芯片STM32100VCT6为控制核心，由计量单元、采样信号调理单元、通信单元、存储单元、时钟单元、显示单元、电源管理单元、掉电检测单元等部分组成，具有电能量计量、信息存储及处理、实时监测、自动控制、信息交互等功能。在程序设计上除了完成数据快速处理工作以外，还针对系统非线性失真进行了修正和补偿。 硬件设计 系统结构框图 三相远程费控智能电能表的系统框图如图1所示。 主要单元模块功能 数据管理单元 采用基于ARM Cortex-M3内核的32位微处理器STM32F100VCT6。Cortex-M3特别针对功耗和价格敏感的嵌入应用领域，同时具备高性能，它采用高效的哈佛结构三级流水线，达到1.25DMIPS/MHz，在功耗上更是达0.06mW/MHz。Cortex-M3使用Thumb-2指令集，自动16/32位混合排列，具有很高的代码密度。STM32F100VCT6是ST公司在业界最先推出的基于ARM Cortex-M3内核产品，继承了Cortex-M3内核的优良血统，同时增加了ST高性能的外设资源，FLASH、SRAM存储器，丰富的串行通信接口，如IIC、SPI、USART、CAN、USB等，以及12位的ADC和DAC模块，支持外部存储器访问的灵活的静态存储器控制器FSMC，具有可嵌套的向量中断控制器可嵌套的向量中断控制器(NVIC)和60个可屏蔽中断且有个可屏蔽中断且有16个可编程优先级程优先级。 数据管理单元功能：综合各个单元返送的数据，生成用户需要的电能数据、需量数据、瞬时测量数据，完成对分时计费管理、用电事件管理、用户数据显示管理、历史数据管理、用户数据通讯管理等功能。 采样计量单元 AD7878芯片是ADI公司生产的一种高精度的三相电能测量专用芯片, 其设计指标超过了IEC1036规定的准确度要求。芯片的内部只有在A /D转换电路和基准源采用了模拟电路