基于ATmega328P的电力监控系统

概括

大量用电家用电器的出现，给高效管理用电带来了巨大挑战。有效的电源管理将有助于节约能源，帮助管理人员评估功耗以提供成本和节能选项，帮助监控电能质量。, 最大限度地减少用电时的风险。此外，大规模电力监测可以成为一种宝贵的数据资源，可以通过计算分析提高电力系统的可靠性和连续性，是电力系统的重要组成部分。电力供应商正在研究智能电网系统的一个组成部分。

意识到电源管理的重要性和所有设备“物联网化”的趋势，我研究并构建了“智能用电数据采集与测量系统”。该系统集成了实时测量用电设备电流、电压、功率等功能，并将数据采集后发送至手机进行分析评估软件。我们会清楚地了解每台设备的用电量，通过这些，软件会给出适当的建议和建议，以优化设备和电源。

项目描述

该系统的工作原理非常简单。从主电路开始，电流传感模块对每个电气设备的电流进行连续测量。当前值显示在 LCD 上，以便用户可以直接监控。这些流值经过无线传输模块处理后发送到主站。

在主电路中，测量整个系统消耗的总交流电压和电流。当从节点接收数据时，处理器会实时保存所需的信息。根据接收到的信息，系统将计算容量并将其发送到管理软件。

在管理软件中，用户将获得系统的所有信息，包括：各设备的实时电流消耗值、系统功耗、整个系统的工作电压。. 管理软件旨在添加具有预设额定值的警报功能。当系统在电压或电流超过额定值的情况下运行时，软件会警告用户及时处理。

+ 电源模块包括将输入电压 (7V -> 12V) 转换为 5V DC 电压的 IC LM7805，IC ASM1117 将从电压中获取的 5V 转换为 3.3V。此外，还增加了包括高通滤波电容和低频滤波电容在内的噪声滤波电容。电路设计有电源指示灯，帮助我们轻松识别电路是否通电。

+ 使用的主处理器是 Atmega328P，有 28 个引脚。与 16MHz 石英一起帮助为 MCU 生成脉冲。

电路内置UART编码口，为Atmega 328P单片机加载代码，充电口与usb充电TTL 5v / 3.3v FTDI FT232RL通讯

+ 显示块使用 16x2 LCD 以节省电路板上的空间。

+ 使用工作在 433MHz 频率的 LoRa Ra-02 模块的通信块。