| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-19页 |
| 1.1 课题研究背景 | 第11-12页 |
| 1.1.1 电能表的发展概况 | 第11页 |
| 1.1.2 电能表网络通讯技术 | 第11-12页 |
| 1.2 课题研究的目的和意义 | 第12-13页 |
| 1.3 国内外研究方向和研究现状 | 第13-17页 |
| 1.3.1 电能表通信技术发展现状 | 第13-16页 |
| 1.3.2 Modbus 通讯协议发展概况及趋势 | 第16-17页 |
| 1.4 本论文的研究内容及结构安排 | 第17-19页 |
| 第2章 Modbus 组网构架 | 第19-26页 |
| 2.1 引言 | 第19页 |
| 2.2 电气连接方式 | 第19-20页 |
| 2.3 基于 Modbus 的电能表组网构架 | 第20-23页 |
| 2.3.1 电能表组网概述 | 第20页 |
| 2.3.2 网络结构 | 第20-21页 |
| 2.3.3 网络系统工作原理 | 第21页 |
| 2.3.4 电能表系统构架 | 第21-23页 |
| 2.4 电能参数计算原理 | 第23-25页 |
| 2.4.1 电压电流计算原理 | 第23页 |
| 2.4.2 功率计算原理 | 第23-25页 |
| 2.5 本章小结 | 第25-26页 |
| 第3章 Modbus 通讯协议 | 第26-37页 |
| 3.1 Modbus 协议介绍 | 第26-28页 |
| 3.2 Modbus 协议的传输模式 | 第28-30页 |
| 3.2.1 RTU 传输模式 | 第28页 |
| 3.2.2 RTU 消息帧 | 第28-29页 |
| 3.2.3 ASCII 传输模式 | 第29页 |
| 3.2.4 ASCII 消息帧 | 第29-30页 |
| 3.3 Modbus 协议的功能 | 第30-32页 |
| 3.3.1 Modbus 功能码描述 | 第30-31页 |
| 3.3.2 Modbus 异常响应 | 第31-32页 |
| 3.4 Modbus 协议 CRC 校验算法设计 | 第32-36页 |
| 3.4.1 CRC 校验算法及效率分析 | 第32-33页 |
| 3.4.2 CRC 多项式校验算法基本原理 | 第33-34页 |
| 3.4.3 CRC 多项式检验算法漏检率分析 | 第34页 |
| 3.4.4 多字节数据序列 CRC 校验算法设计 | 第34-36页 |
| 3.5 本章小结 | 第36-37页 |
| 第4章 基于 Modbus 的电能表硬件设计 | 第37-48页 |
| 4.1 电能表系统总体设计方案 | 第37页 |
| 4.2 电源电路设计 | 第37-39页 |
| 4.2.1 主电源电路设计 | 第38页 |
| 4.2.2 备用电池电路设计 | 第38-39页 |
| 4.3 计量单元电路设计 | 第39-41页 |
| 4.3.1 计量芯片 ADE7758 介绍 | 第39-40页 |
| 4.3.2 电压电流采样电路设计 | 第40-41页 |
| 4.3.3 电能计量电路设计 | 第41页 |
| 4.4 MCU 管理单元电路设计 | 第41-45页 |
| 4.4.1 MCU Atmega64 介绍 | 第41-42页 |
| 4.4.2 扩展存储电路设计 | 第42-43页 |
| 4.4.3 实时时钟电路设计 | 第43-44页 |
| 4.4.4 LCD 显示和按键电路设计 | 第44-45页 |
| 4.5 Modbus 通讯单元电路设计 | 第45-47页 |
| 4.5.1 Modbus 通讯电路设计 | 第45-46页 |
| 4.5.2 实际工程应用中的问题 | 第46-47页 |
| 4.6 本章小结 | 第47-48页 |
| 第5章 基于 Modbus 的电能表软件设计 | 第48-58页 |
| 5.1 软件开发环境 | 第48页 |
| 5.2 系统设计原则 | 第48-49页 |
| 5.3 系统主程序设计 | 第49-50页 |
| 5.4 初始化模块程序设计 | 第50页 |
| 5.5 电能计量模块程序设计 | 第50-52页 |
| 5.5.1 ADE7758 的读写操作 | 第50-51页 |
| 5.5.2 ADE7758 电能计量 | 第51-52页 |
| 5.6 LCD 显示模块程序设计 | 第52-53页 |
| 5.7 通讯模块程序设计 | 第53-56页 |
| 5.7.1 中断服务程序设计 | 第53-54页 |
| 5.7.2 CRC 校验码生成程序设计 | 第54页 |
| 5.7.3 Modbus 消息帧解析程序设计 | 第54-56页 |
| 5.7.4 Modbus 消息帧打包程序设计 | 第56页 |
| 5.8 本章小结 | 第56-58页 |
| 第6章 Modbus 通讯功能测试 | 第58-62页 |
| 6.1 通讯测试系统简述 | 第58-59页 |
| 6.2 Modbus 通讯测试 | 第59-61页 |
| 6.2.1 测试实验 | 第59-60页 |
| 6.2.2 测试结果分析 | 第60-61页 |
| 6.3 本章小结 | 第61-62页 |
| 总结与展望 | 第62-64页 |
| 参考文献 | 第64-67页 |
| 致谢 | 第67-68页 |
| 附录A 攻读学位期间撰写的学术论文和参加的科研项目 | 第68-69页 |
| A.1 攻读学位期间完成的论文 | 第68页 |
| A.2 攻读学位期间参加的研究项目 | 第68-69页 |
| 附录B 部分源程序代码 | 第69-71页 |
| B.1 ADE7758 写操作 | 第69-70页 |
| B.2 ADE7758 读操作 | 第70-71页 |
| B.3 CRC 生成函数程序 | 第71页 |