1.软硬件设计
1.1.电能表
1.1.1.硬件
(硬件结构框图)
1.1.1.1.电源使用骨架为35的工频变压器,该变压器提供两组满负载电压为10V电流分别为180mA,40mA
的电源,分别供CPU板（含ADE7758）、RS485通讯模块使用，系统采用5V电压供电。
整流稳压电路器件采用1N4007、L7805（若有0.5Un要求改成DC/DC模块）。
辅助电源采用AC/DC电源模块。
1.1.1.
2.根据电能表精度等级的要求和成本的考虑，电能计量芯片选用炬力公司的ATT7022B，该芯片在
1000:1的动态范围内非线性误差优于0.1%,能满足0.5S表的要求,电压通道采用电阻降压采样，电流通道采用电流互感器；ATT7022B和MCU电路上设计成共地，采用一路电源供电；它们之间的通信采用SPI 总线方式,总线加保护电路。
为了适应不同地区客户校输出表脉冲的要求，本方案在电路板上共设计了正向有功、反向有功，正向无功、反向无功，总有功、总无功，共计六路经光耦隔离的无源脉冲，根据不同的客户选用不同的输出接线方式，方便灵活；
1.1.1.3.MCU的选用：本着降低成本并且满足多功能电能表的需要，MCU选用了NEC公司的 uPD78F1166,多
达256KB程序空间和12KB的RAM能满足2007通讯规约的大数据量要求；uPD78F1166在10MHz和32.876KHz 运行模式下的工作电流分别为4mA和8uA,睡眠模式下的工作电流低于2uA,能基本符合低功耗要求,丰富的中断能力； ESD保护，抗干扰力强；多个定时器和PWM功能；片内10位A/D转换，比较器，片内可编程振荡器等；MCU内部具有电源电压管理单元，可以很方便地实现电池电压监测；另外,有功能强大易于使用并且价格便宜的开发工具，而且FLASH型在线编程的功能，大大降低了开发阶段的成本；
1.1.1.4.LCD驱动芯片:选用ROMH的BU9799或NXP的PCF8576, BU9799提供200段位的LCD驱动，用户手册
提供的数据电源电流为5uA,LCD电源电流为10uA, PCF8576提供160段位的LCD驱动,可联级使用，电源电流大约为8uA, LCD电源电流为24uA。
1.1.1.5.存储芯片采用两片存储容量为8K的FM24CL64及一片存储容量为16Mbit的AT45DB161B。
FM24CL64中保存电量、需量、需量时间、功能变量参数及事件记录等数据；FM24CL64中有4K的数据采用带校验字节保存的方式，并实现数据双芯片备份功能。
AT45DB011B是大容量SPI接口方式的串行FLASH，用于存储电网负荷曲线。
该系列还有2Mbit、4Mbit、8Mbit等不同存储容量的规格，均采用相同的管脚封装，可以方便的根据不同地区客户的要求进行选配；
1.1.1.6.时钟芯片采用RX-8025SA，并采用锂电池作为后备电源，当电网停电后，提供停电后表内电量的
显示读取，并保证内部数据不丢失；日历、时钟、时段程序控制功能正常运行，来电后自动投入运行；
在电能表端钮盒上设置有光电耦合脉冲输出接口，以便于进行误差测试和数据采集，脉冲输出常数与标牌标志表常数一致；
1.1.1.7.设计了由LED和蜂鸣器组成的声光报警电路；
1.1.1.8.设计两个按键用于翻页和MCU唤醒、两个翻盖检测开关。
1.1.1.9.LCD显示器：显示段位为：40×4；具有汉字显示功能，及一些特殊显示符号功能；显示的项目
号可为6位数字，实际采用4位项目号；项目号内容为8位数字；
1.1.1.10.RS485接口采用IC 65LBC185器件，在电路上设计成一个单独的模块，提供两路485通讯接口，
其中一路和红外通讯共用一个串口。
在后续开发时，通过对该模块的扩展并辅以相应的软件，可以实现三路或更多独立的串口，可以适应不同客户的要求；
1.1.1.11.全失压电池使用3.6V电压供电，可以方便地实现全失压检测功能，确保电表全失压电池的使用
寿命符合要求。
2硬件模块描述
电源供电说明
AC220V经过变压、整流、滤波、稳压后变成两组5V电压分别给MCU和RS-485供电，同时电池还提供一组电压，当全失压时由电池给MCU及其外围电路供电。
接口描述：
IO1：连接到AC 220V N线
IO2: 连接到AC 220V L线
IO3:DC 5V输出，给RS-485供电
IO4:DC 5V输出，给MCU、计量芯片及其外围电路供电
IO5:电池电压输出，当全失压时由电池给MCU及其外围电路供电。
计量模块说明
三相电压电流采样经过扰混叠滤波后，送入计量芯片（ATT7022），由计量芯片计算出各种电参数并保存，MCU通过SPI总线对计量芯片进行设置和读取电参数。
接口描述：
IO1：电压采样信号输入
IO2: 电流采样信号输入
IO3:SPI接口，MCU通过SPI口对计量芯片进行读写
IO4:MCU通过这些IO口对计量芯片进行控制
IO5:电能脉冲输出
RS-485通讯模块说明
通讯芯片完成RS-485电平和MCU的TTL电平的转换，总线加保护电路。
接口描述：
IO1：MCU的UART 输出接口
IO2: MCU的UART 输入接口
IO3:RS-485总线的A，B接口线。
红外通讯模块说明
实现红外通讯的收发，接收部分把红外信号转换成TTL电平的UART信号送给MCU,MCU把信号和38KHz 调制频率同时送给红外发送电路。
接口描述：
IO1：信号输出，
IO2: 38KHz调制信号输出
IO3:信号输入
显示模块说明
不系统提供显示接口，LCD驱动芯片采用IIC总线，能提供160段位。
接口描述：
IO1：IIC总线的时钟信号线
IO2: IIC总线的数据线
IO3: LCD驱动输出口
数据存储模块说明
用来保存所需要的数据
接口描述：
IO1：IIC总线的时钟信号线
IO2: IIC总线的数据线
实时时钟模块说明
为系统提供实时时钟和时钟信息。
接口描述：
IO1：IIC总线的时钟信号线
IO2: IIC总线的数据线
IO3：为MCU提供秒信号。