智能电能表与NFC抄表系统的研究

摘要

目前，传统的人工抄表收取费用的方式已经不能够满足现代化管理的要求，实现智能电能表的无线抄表已经成为一种技术进步的必然产物和社会发展的必然趋势。而如今NFC技术的迅速发展，使得使用手机进行抄表成为了可能。NFC是一项无线通信技术，当两个装置相互靠近的时候，可以通过NFC进行通信。让用户在足不出户的情况下即可使用手机完成支付，并且能够保证高强度的数据安全。
　　本文在对电能计量和数字信号处理理论研究的基础上，采用模块化设计外围硬件的方法，以美国ADI公司生产的ADE7755为电能计量芯片、STM32F103为主控制芯片设计了一款基于NFC技术的智能电能表。本系统在安装了付费NFC电表后，用户可使用NFC手机通过非接触式射频接口读取智能电表内的用电数据，然后对这些数据进行加密，再通过2G/3G移动通信网络发送到电费管理部门或者委托银行后台结算中心代理完成电费收缴任务。
　　对智能电表和NFC无线通信抄表的系统测试结果表明，系统设计方案不仅能够满足电能表的精确度和NFC无线抄表的功能，而且NFC技术还可以扩展应用在商场、餐厅等公共场所，因此系统具有广泛的应用前景和较好的社会经济效益。

目录

声明

摘要

1．绪论

1．1 选题背景

1．2 课题研究的目的和意义

1．3 国内外发展现状

1．4 本文的主要研究工作

2．方案论证

2．1 智能电能表的方案选取

2．2 智能电能表抄表的方案选取

3．电能测量和NFC数据远抄的研究

3．1 电力参数计算算法的研究

3．2 NFC技术

4．整体硬件设计

4．1 电能表的设计

4．2 MCU的选择

4．3 数据采集模块

4．4 串行存储器

4．5 时钟电路

4．6 防窃电稳压电路

4．7 电源电路模块

4．8 NFC远抄系统的设计

5．系统软件设计

5．1 M24LR协议

5．2 计量模块的程序设计

5．3 M24LR存储器写模块的设计

5．4 时钟模块的程序设计

6 系统调试及结果分析

6．1 电能表测试与调试步骤

6．2 系统部分模块调试与功能函数定义

6．3 智能电能表的可靠性分析

7．总结与展望

7．1 总结

7．2 展望

参考文献

致谢