STM32单片机智能电表交流电压电流程序设计(电流 电压互感器TV1005M+TA1005M)

时间：2024-04-12 22:54:58

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1、摘要

5、基于STM32F103单片机智能电表交流电压电流设计
本设计由STM32单片机核心板电路+交流电压电流检测模块电路+WIFI模块电路+指示灯电路组成。
1、通过电压互感器TV1005M和电流互感器TA1005M分别检测交流电压和交流电流值，
2、手机APP和WiFi模块互联后，可以实时显示交流电压、交流电流、功率和电量实时显示在手机上。
3、当功率超过200W时，继电器自动断开。功率不超过200W时，可以手动控制继电器的开关。
4、手机和WiFi模块连接后，手机上显示计时时间。

 

名称：AUAISOUT000
IP及端口号:10.10.10.11:8080

接受内容：
V:123A:12345P:1234567Q:1234567.89T:123R:1

说明:(只增加R部分命令及发送内容，其他未变动)   
V:123        表示123V交流电压    字符5个长度不变 如12V 表示V:012
A:12345        表示12.345A交流电流     
P:1234567    表示1234.567W 瞬时功率 即缩小1000倍   
Q:1234567.89    表示1.23456789    度 缩小1000000倍 因为度的单位比较大kwh
T:1234        表示1234S 单片机设备运行时间
R:1        表示继电器接通 供电中 0表示断开即过载

发送内容：*或者#     #断开供电    *接通供电

元件清单:
极性电容    10uF
电阻    1K
STM32核心板    STM32_CORE
交流电压电流检测模块    交流电压电流检测
ESP8266/WIFI模块    WIFI_ESP8266
220V公头线    2芯公头
220V母头线    2芯母头
2.54单排座    3pin
2.54单排座    4pin
2.54单排座    5pin
2.54单排座    20pin
覆铜板或万用板    /
普通USB线_大头    /
导线（只万用板有）    /
焊锡    / 

2、代码

#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "usart.h"
#include "lcd.h"
#include "adc.h"
#include <stdio.h>
#include "timer.h"

//char tabDataV[5];//打印电压数组
//char tabDataA[7];//打印电流数组
//char tabDataP[9];//打印功率数组
//char tabDataQ[12];//打印电量数组
//char tabDataT[6];//打印时间数组
char tabData[42];//打印时间数组

unsigned int ACcurrent;                //市电电流
unsigned int ACvolt;                //市电电压
unsigned long PowerWt=0;//功率
float PowerQd=0;//功率
unsigned char relayFlag=1;
int main(void)
 { 
        u16 adcx;
        float temp;
        delay_init();                     //延时函数初始化          
        uart_init(9600);                 //串口初始化为115200
  TIM3_Int_Init(499,7199);//50ms           
        LED_Init();                                  //初始化与LED连接的硬件接口
  LED0=0;
         Adc_Init();                                  //ADC初始化            

        RELAY=1; //继电器打开
        relayFlag=1;        //继电器状态标识
        delay_ms(4000); 
        
        printf("AT+CIPMUX=1\r\n");                   //允许链接
        delay_ms(1000);
        printf("AT+CIPSERVER=1,8080\r\n");           //创建端口号8080
        delay_ms(1000); 
        while(1)
        {
                adcx=Get_Adc_Average(ADC_Channel_1,10);// PA1 交流电压检测口 ad转换10次求平均值
                temp=(float)adcx*(3.3/4096);
                ACvolt=(unsigned int)(temp*303);//*303 互感器计算获取 以及1K电阻 用示波器检测校准得到
                if(ACvolt<15) ACvolt=0;
                
                adcx=Get_Adc_Average(ADC_Channel_2,10);        // PA2                                                       求平均值
                temp=(float)adcx*(3.3/4096);
                if(temp>0.02)
                {
                        ACcurrent=(unsigned int)((temp-0.02)*3100);//*3950 互感器计算获取扩大1000倍 以及1K电阻 用示波器检测校准得到 0.02去除波动 防止误判断
                }
                else
                {
                                ACcurrent=0;
                }
                if(ACcurrent<50)ACcurrent=0;//滤除电流
                PowerWt=ACvolt*ACcurrent;                 //功率
                
                if(dealFlag==1)//处理标志
                {
                        dealFlag=0;
                        PowerQd=(float)PowerWt*1/60.0/60.0+PowerQd;        //累计电量 1表示1s 因为电流扩大了1000倍 因此该处也扩大了1000倍 且此处功率单位为W 除以1000为千瓦 结果为度 1度=1千瓦时
                }
                
                if(times>=9999)
                {times=0;}
                
                if(PowerWt/1000>200)
                {        
                        RELAY=0;                        //关闭继电器
                        relayFlag=0;
                }                

                sprintf(tabData,"V:%03dA:%05dP:%07luQ:%010.2fT:%04dR:1",ACvolt,ACcurrent,PowerWt,PowerQd,times);                
//                sprintf(tabDataA,"A:%05d",ACcurrent);//电流
//                sprintf(tabDataP,"P:%07lu",PowerWt);//功率
//                sprintf(tabDataQ,"Q:%010.2f",PowerQd);//电量                        
//                sprintf(tabDataT,"T:%04d",times);//时间
                if(relayFlag==1)
                {sprintf(tabData,"V:%03dA:%05dP:%07luQ:%010.2fT:%04dR:1",ACvolt,ACcurrent,PowerWt,PowerQd,times);                }//打印数据
                else 
                {sprintf(tabData,"V:%03dA:%05dP:%07luQ:%010.2fT:%04dR:0",ACvolt,ACcurrent,PowerWt,PowerQd,times);                }//打印数据
        
                
                printf("AT+CIPSEND=0,42\r\n");                //发送固定字节数据的at命令
                delay_ms(200);
                printf(tabData);                                        //发送数据
                delay_ms(200);

                LED0=!LED0;                //数据发送        
                delay_ms(200);                //延时
        }                                                                                            
}

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