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智能用电系统设计与实现
资料介绍
在智能电网产业迅猛发展及国家阶梯电价等能源消费政策引导背景下，人们能源消费生活中的节能意识和主动性越来越强，面向家庭的智能用电产品有广阔的市场需求。本文设计了一种基于ZigBee通信的智能用电系统，它由智能用电插座和协调器两类节点组成，智能用电插座具有电能测量、双向通信和自动开关3种功能，协调器充当智能用电系统的网关设备。
本文采用先进的ZigBee无线通信技术，选用低功耗、廉价芯片制定智能用电系统总体设计方案，完成了以下工作:
1.选用高精度的电能计量芯片CS5460A与超低功耗ZigBee射频单片机CC2530，以低功耗、低成本和小体积为出发点，设计了智能用电插座的硬件原理电路，使用EDA软件Altium Designer设计原理图并完成了PCB制作。
2.以高速USB-UART桥联器FT232RL和性能优越的电介质贴片天线ANT020012CCS2442MA1为核心器件，重点考虑电路的抗干扰性和高稳定性，设计了一种具有高集成度和灵敏度的ZigBee协调器。
3.分析智能用电插座和协调器硬件平台的主要特点。在CC2530单片机上成功完成了ZStack-CC2530-2.4.0协议栈的移植并编写了高效的智能用电插座与协调器的通信软件，最后按照智能用电系统通信协议实现了ZigBee组网。
4.按照电能测量芯片资料要求的校准步骤搭建硬件环境并编写校准代码对智能用电插座实行了校准，实现了对有效电压、有效电流、瞬时功率和电能的高精度测量，ZigBee点对点可视通信距离达50～100米，自动开关控制单元能够准确无误地支持实时控制与定时通断功能。
智能用电插座可以作为用电环节一种方便、经济的解决方案。本文设计的智能用电插座以市场需求为背景，能够同时支持电能测量、双向通信和自动开关控制3种功能，在设计过程中充分考虑到各节点的成本、功耗、体积及后期功能扩展问题，能够满足普通家庭用户的需求。
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资料：bitboy
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