本课题需要解决的主要问题是：1.侦测电度表进线上发生的诸如短路、开路、旁路等非正常操作，并且仍能正常计算；2.实现分时计费、显示等功能。3.要做到将电度数按不同的计费期分开，以便各乘以不同的单价求出用户总的电费，必须要有一个绝对的时间标准。以实现停电期间的时间准确，以及电表来电后的正常运行。
拟采用的研究手段：1.采用AD7751单相全电子防窃电电度表专用芯片检测非正常操作，保持正常计算；2.采用AT89C52单片机实现分时计费、显示等功能。AT89C52内置8K字节电擦除可编程EEPROM片内程序存储器和256字节RAM，片内存储器空间能满足本系统程序存储的需要，可省去片外EPROM程序存储器和地址锁存器，使电路结构简单。3.采用高精度的实时时间芯片X1288。
本系统由于设计到强弱点处于同一块电路板，强电很容易对弱电造成比较严重的干扰，因此在布局的过程中采用了强弱电分开布局的方式。将AD7551以及其相关的元器件布在一起。将相关的数字器件包括X1288、AT89C52等布局在一起。
在走线的过程中尽量避免走平行线，即使不得已出现平行线也对其进行适当的改变，使之不能完全平行。
本设计主要通过对复费率电表的研究，分析了智能分时计费电表的功能要求。根据这些要求仔细分析了各个功能模块的性能参数、优缺点等，从多种方案中比较、选择出一套最适合要求的方案。
根据方案的设计，通过对AD7751、AT89C52、X1288、LCM1602等元件内部结构、引脚功能等内容的学习和研究，完成了电路的原理图设计。
根据原理图和相关的电气要求，完成了PCB图设计。
根据各元件的操作规范和系统功能的要求，完全用汇编实现了分时计费电表的全部功能。使电表具有定时准确、运行稳定等优点。并对软件进行了测试，检查并修正了其中的bug。
由于时间关系没有完成的一些功能在系统扩展中进行了探讨。
随着时代的进步和能源的进一步紧缺，采用分时电表将大大的鼓励和促进节约用电和节约能源的意识。全数字式分时电表必然将成为未来电表界的主流。
 

目录
第一章 引言 5
1．1 设计背景 5
1．2 任务和要求 5
第二章 系统设计 6
2．1． 系统分析 6
2．1．1 系统要求 6
2.1.2 系统难点分析 6
2．2 系统设计 6
2．2．1 数据采集单元 7
2．2．1．1 方案一：采用打孔光电检测 7
2．2．1．2 方案二：选用AD7751专用电能计量芯片 7
2．2．1．4 最终数据采集单元方案确定 7
2．2．2 单片机选择 7
2．2．3 时钟单元设计 9
2．2．3．1 方案一：用单片机自身定时器完成 9
2．2．3．2 方案二：选用专用时钟芯片 10
2．2．3．3 最终时钟单元方案的确定 10
2．2．4 显示单元设计 10
2.2.4.1 方案一：LED显示 10
2.2.4.2 方案二：LCD显示 10
2.2.4.3 最终显示单元方案的确定 11
2.2.5数据单元输入方案设计 11
2.2.5.1 方案一：普通键盘 11
2.2.5.2 方案二：PS2键盘 11
第三章 硬件电路设计 12
3．1 选定芯片 12
3．1．1 80C52单片机 12
3．1．2 AD7751 单相全电子防窃电电度表专用芯片简介 15
3．1．2．1 内部结构与工作原理 16
3．1．2．2 AD7751电路连接图 17
3．1．3 时钟芯片X1288 17
3．1．3．1  X1288内部结构框图及引脚图 18
3．1．3．2  X1288工作原理 19
3.1.4 LCM1602液晶模块简介 21
3.1.5 存储芯片24C64简介 23
3.1.6 PS2键盘接口设计 23
3．2 芯片引脚资源分配文档 23
3．3 电路图 24
第四章 软件设计 25
4．1 主程序流程设计 25
4．2 子程序流程图及程序设计 26
4．2．1 系统初始化程序流程图 26
4．2．1．1 键盘输入子程序 27
4．2．1．2 X1288初始化 28
4．2．1．3 费率调整子程序 32
4．2．1．4 更新报警时间子程序 34
4．2．2 测量计费子程序 39
4．2．2．1 功率测量的原理 39
4．2．2．2 测量计费子程序流程图 40
4．2．2．3 测量计费子程序设计 40
4.2.3 显示子程序 41
4.2.3.1 显示子程序流程图 41
4.2.3.2 显示子程序设计 42
第五章 PCB电路设计与实现 45
5．1 PRTEL99 SE 45
5．2 本系统的PCB设计 46
第六章 系统测试与扩展 47
6．1 系统测试 47
6．2 系统扩展 50
第七章 结束语 51
参考文献 52
致  谢 53
附 录 54