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基于RN8302和Python的电能测控系统设计

更新时间:2019-12-20 16:29:39 大小:1M 上传用户:songhuahua查看TA发布的资源 浏览次数:976 下载积分:1分 出售积分赚钱 评价赚积分 ( 如何评价?) 标签:python电能测控系统 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

针对传统电能测控系统存在准确度不足、通信方式单一等问题,设计了基于RN8302和Python的电能测控系统。该系统采用计量芯片RN8302实时采集电网电压、电流信号,经SPI接口将计量、报警等数据传输至MCU,再由Wi-Fi将数据上传至测控中心。测控中心采用Python设计人机交互界面,实现数据的存储、查看以及显示等功能。最后,采用该系统对某学校三栋楼电能使用情况进行监控,实验结果表明,系统工作稳定、可靠,有很强的实用价值。


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42  
4
电 子 器 件  
Vol. 42 No. 4  
Aug. 2019  
卷 第  
Chinese Journal of Electron Devices  
2019  
8
Design of Energy Measurement and Control System  
*
Based on RN8302 and Python  
*
ZHONG Yongyan WU YaCHEN JuanQIU AibinCAO Liyong  
( School of Electric EngineeringNantong UniversityNantong Jiangsu 226019China)  
Abstract: An energy measurement and control system based on RN8302 and Python was designed to solve the problems  
existing in traditional measurement systemssuch as lack of precision and single communication method. The system  
collecs the grid voltage and current signals through RN8302 in real timethe metering and alarming data are trans-  
mitted to the MCU through the SPI interfaceand the data are sent to the measurement and control center through  
Wi-Fi. The measurement and control center is designed based on Python to implement functions such as data  
storageviewing and display. At lastusing this system to monitor the power usage of three buildings in a schoolthe  
experimental results show that the system is stablereliableand has strong practical value.  
Key words: smart meter; measurement and control center; Python; RN8302  
doi: 10.3969 /j.issn.1005 9490.2019.04.013  
EEACC: 8390  
*
RN8302 Python  
和 的电系统设计  
基于  
*
, , , ,  
钟永彦 吴 亚 娟 邱爱兵 礼勇  
(
程学通  
226019)  
:
统存不足 通问题 计了于  
RN8302  
Python  
的电该  
RN8302 SPI  
集电电压 电经  
计量 数据至  
MCUWi-Fi  
将数据上  
计量片  
Python  
、 。 ,  
界面 数据以及显等功能 学  
用  
能使用情况验结可靠 值  
:
;
关键词 表 测心  
; Python; RN8302  
- - -  
: 1005 9490( 2019) 04 0877 05  
文章编号  
: TP273  
: A  
中图分类号  
文献标识码  
随着技的以及质量的高 电  
ZigBee  
GPRS  
 
结合  
问题然存随着城  
Wi-Fi  
消耗日益的重  
1]  
逐渐成为研究热点 计  
以及推广 使得  
覆  
12]  
RS 485  
Wi-Fi  
广泛 且  
电信息终端 信息成  
信开高  
RS 485 Wi-Fi  
于  
100%,  
线路成距离传  
本文结合  
的电现  
CT ;  
等功能 测  
计一种种  
功率达  
2 3,  
信技术应用到领域  
, ,  
低了高了距离  
计量 时  
数据并显电  
43G  
导致推广技术点  
数据方面可以有效质  
集的信息发器 但是  
3G  
技术标准统  
5 6]  
容量限制 计量片和  
,  
情况方面便家  
GPRS  
技术了电而  
GPRS  
电量使用情况  
7 8]  
。  
用 使用成献  
1
总体设计  
ZigBee  
ZigBee  
用  
技术了电线测  
有  
ZigBee  
9]  
、 、 ,  
是  
主要终端设备部分 统  
,  
速率穿献  
10 11]  
1 ,  
如图 所示 终端设备在  
:
项目来源 金项目  
( 61473159) ;  
( JC2018119)  
研究计划项目  
- -  
: 2018 07 11  
- -  
: 2019 03 27  
收稿日期  
修改日期  
42  
878  
,  
线线式 有线表  
计  
RC  
用  
6N137  
光  
RS 485  
计量数据通过集器控  
离 保数据可靠性  
通过  
; ,  
线通过  
Wi-Fi  
3( a) ,  
与测  
电压如图  
所示 网相电压限  
R
型电压互感器  
信 其一在信较强不方便布  
阻  
24  
,  
线位于通过  
Web  
访问  
( PT) ,  
阻  
R R  
26  
PT  
的电换  
R C  
构成的低波  
34  
27  
电压信经  
R C  
28  
浏览数据程测控  
33  
29  
VAPVAN  
其中  
计量片  
PT  
量的功能外 还用  
DL PT202G。  
2 mA: 2 mA  
如图  
( CT)  
用  
型电压互感器  
3( b)  
所示 大电  
互感器  
流流采  
R R  
31  
互感二  
其中  
电压信电压信经  
R C RC  
计量  
32  
R C  
33  
38  
构成的  
39  
34  
IAPIAN  
脚  
片  
1
系统图  
2
设计  
核心 主要计量单  
、 、 、 、 、  
示单式  
2  
等构成 结构图如图 所示  
2
表结构框图  
计量主要用来选  
3
采样路  
STM8S207S8  
片机 的  
2
作 存用  
I C  
AT24C1024,  
A
路为例说电压路主要数  
线器  
DS1302  
用  
2 mA: 2 mA  
型电压  
数据 片  
为系提  
时时时 显示单储  
LCD  
A  
互感电压为  
220 V R  
:
为  
24  
数据在  
通过拨  
220 V  
=
=
110 k  
R
( 1)  
Ω
24 min  
2 mA  
0  
置智线式  
R  
120 k ,  
Ω 此时  
到设量  
1
线式  
24  
220 V  
2.1  
单元设计  
计量计量片  
=
=
=
1.83 mA  
I
I '  
a
( 2)  
a
120 k  
RN8302  
核心 包电  
RN8302  
而计量片  
正常电压  
计量以及路  
V
800 mV,  
此  
R R  
26  
:
为  
峰峰值  
4
,  
部分 线线通过  
pp  
27  
800 mV  
、 、 。  
电压 电集电电压 电计量  
=
=
=
77.3  
R
R
( 3)  
Ω
26max  
27max  
13]  
×
2 2 2I '  
a
RN8302  
集的信处理 电压  
片  
功率 频率 电压信  
SPI  
R R  
26  
51  
:
186.66 mV ( 4)  
用  
27  
Ω 的电此时为  
V
= ×  
×
2 1.83 mA 51  
=
Ω
V
应的器中 通过  
口  
AP  
AN  
MCU SPI  
为防止  
与  
受干现  
电压路满足设要求  

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