西门子模块6ES72883AM030AA0
国内民用单相表一般可分为机械式电能表（感应式电能表）和电子式电能表两大类。过去机械式电能表的市场保有量比较大，但由于机械式电能表存在重量大、成本高、信息采集不方便等缺点，因而正在逐渐退出市场；而电子式电能表经过近20年的发展，在技术上正日趋成熟。
新一代电子式电能表也称智能电表，该产品具备诸多优点，例如功能扩展方便；便于信息化集中管理；节约材料能源；灵敏度高；精度高；一致性好；误差曲线平稳；便于自动化生产；耐机械振动能力强；重量轻等。因此随着技术日趋成熟，此类产品的市场认知度显著提升，现已经成为国内民用单相表的主流。
近几年来，国内各省陆续推出自己的技术规范，但各省的技术规范有一定的差异。农网表是智能电表的一种，目前***电网公司已统一了农网表的技术规范。本文介绍的农网表方案完全满足***电网公司智能电能表技术规范的要求，该方案基于上海海尔集成电路有限公司开发的一款8位闪存MCU HR6P71F。
HR6P71F芯片特点
1、内核
采用高性能哈佛型RISC CPU内核，具有48条精简指令，工作频率为DC~16MHz，8级PC硬件堆栈，复位向量位于000H，默认中断向量位于004H，支持中断向量表，支持中断处理，共有14个中断源。
2、存储资源
具有4Kx15位FLASH程序存储器和224x8位SRAM数据存储器；程序存储器支持直接寻址和相对寻址；数据存储器支持直接寻址和间接寻址。
3、I/O端口
共有15个I/O端口，包括PA端口（PA0~PA4，PA6~PA7）和PB端口（PB0~PB7）。
4、外设
一个8位定时器T8；一个8位PWM时基定时器T8P；一个16位定时器T16N；一路通用异步收发器UART；7通道8位模拟数字转换器ADC；两个模拟比较器ACP和一个参考电压模块。
5、特殊功能
有一个高精度内部4M振荡器，出厂时精度校准为&plu***n;5%；支持低功耗休眠模式及唤醒操作；内嵌上电复位电路和低电压复位电路；支持外部复位；支持***硬件看门狗定时器；支持在线编程（ISP）接口；支持编程代码保护；工作电压范围为3.5V~5.5V；工作温度范围为-40℃~85℃。
系统方案设计
1、基本功能
基于微控制器HR6P71F的农网表方案主要实现有功电能信号的采集、电量存储与显示，并通过RS485或者红外的方式通信，实现信息传输等功能。
1） 有功电能信号的采集
该方案的电能计量部分采用ADE7755芯片，通过对电压电流回路信号的采集，将电能值转换成相应的电能脉冲信号，MCU通过对电能脉冲信号采集和计算，转换为相应的计量数值，同时具备正、反相有功电能计量的功能。
2） 电量存储与显示
MCU采集到电能信号后，及时存储到EEPROM中，保证存储的数据不被丢失，并且能保持10年以上，通过LCD显示信息，例如电量总数等。
3） 通信
支持RS485通信和红外通信。在RS485通信情况下，自动抄表系统可根据电表地址实现远程自动抄表功能，通信距离：不小于1，200m（每两个接点之间），为了安全保护电表，RS485通信接口必须和电表内部电路实行电气隔离，并有失效保护电路。红外通信距离应该大于 5米，通信角度≥&plu***n;15°，红外通信和 RS485 通信在物理层必须***，一种通信信道的损坏不得影响另一信道。
2、硬件设计
该方案在硬件上由三部分组成，一是电能计量部分，二是MCU控制部分，三是通信部分。
电能计量部分与MCU控制部分通过光电耦衔接，实现完全隔离，电能计量部分主要完成有功电能脉冲输出，用于校表、采集电能量；无源光电隔离型输出端口；波形是标准方波， 脉冲宽度为80ms&plu***n;20ms。RS485通信部分与MCU控制部分也是通过光电耦衔接，实现完全隔离；红外通信部分与MCU控制部分共同使用一个电源，没有隔离。