摘要：智能计算机电表技术作为我国智能电网的一个重要基础和组成部分,它被称为移动智能用电网络的"末端神经"。今后的电能电表不仅在意义上是可以作为一个简单的计量器和仪表进行独立运输和使用,而是朝着智能化、模块式、系统化、网络化、环境友好型等方向进行发展,随着我们党和国家对智能电网建设的进一步大力推广和发展,智能电表如今依然拥有着庞大的市场前景。因此本课题的提出和完成，是非常具有研究和实践意义的，我也希望我的课题研究可以为我国智能电表的发展贡献一份小小的力量。

本文介绍的是基于STM32F103单片机芯片的智能电表的设计与研制，关键的电能计量芯片采用的为钜泉光电科技(上海)股份有限公司的ATT7022EU传感器，主控板使用的单片机型号是STM32F103RBT6，并且使用RS232串口作为上位机与下位机通信的连接。ATT7022EU与主控板的通信方式，采用的是SPI接口通信，以此实现采集的电能数据传输给单片机处理，之后将处理完的数据用LCD12864显示，并且通过串口传输给上位机。

本文主要对智能电表基本理论进行研究。研究的主要内容如下：

⑴了解STM32F103RBT6芯片的基础理论，包括STM32芯片的基本原理，以及常用的定义知识。

⑵了解ATT7022EU电能计量芯片的基本原理，在此基础上设计智能电表。

⑶学习串口通信，实现上位机与下位机的通讯。

关键词：智能电表；STM32；ATT7022EU

目  录

摘  要

Abstract

第一章 绪论-1

1.1智能电表的研究背景和意义-1

1.2相关研究现状-1

1.2.1国外研究现状-1

1.2.2国内研究现状-2

1.3论文主要研究内容-2

第二章 智能电表的总体结构设计-4

2.1智能电表工作原理-4

2.2主要电能数据测量原理-4

2.2.1电流电压有效值测量-4

2.2.2 有功功率及有功能量计算-5

2.3总体结构设计-6

2.4本章小结-6

第三章 硬件构成及设计-7

3.1 系统主要器件-7

3.1.1 STM32F103RBT6芯片-7

3.1.2 电能计量芯片ATT7022EU-8

3.1.3 LCD12864显示屏-9

3.1.4 电压、电流采样电路-10

3.1.5 通信接口-12

3.1.6 供电电路-13

3.2系统整体硬件原理图-14

1、 主控板硬件原理图-14

2、 ATT7022EU芯片板硬件原理图-14

3.3本章小结-14

第四章 智能电表的软件设计-15

4.1软件整体架构-15

4.2 软件开发平台-16

4.3硬件驱动程序设计-17

4.3.1 初始化程序设计-17

4.3.2 ATT7022EU电能计量程序设计-17

4.3.3 LCD12864显示屏驱动程序-21

4.3.4通信模块程序-21

4.4 主控程序-22

4.5 本章小结-23

第五章 调试结果及成果展示-24

5.1 调试结果-24

5.2 硬件实物图-24

5.3通信成果展示-25

5.4本章小结-25

第六章 总结与展望-26

6.1总结-26

6.2展望-26

致谢-28

参考文献-29

附录-31

主函数-31