基于ATT7053的智能无线插座设计与实现

福 建 师 范 大 学 应 用 科 技 学 院学 生 论 文论文题目：基于ATT7053的智能无线插座设计与实现 指导教师： 苏伟达 学 号： 120352010071 姓 名： 邱建清 年 级： 2010级专 业： 电子信息工程（本） 二0一四年 5 月 10 日I目录1. 绪论11.1引言11.2 选题背景及意义12. 系统设计22.1产品需求分析22.2系统设计方案32.2.1 无线智能插座系统结构组成33. 硬件设计33.1核心芯片介绍33.2硬件结构43.2.1 ATT7053各模块资料43.2.2 设计系统介绍84. 软件设计124.1软件框架结构124.2系统软件流程设计135. 结束语14致谢15参考文献15II基于ATT7053的智能无线插座设计与实现应用科技学院 电子信息工程专业120352010071 邱建清 指导教师 苏伟达 【摘 要】本文介绍一种将ATT7053应用到监测家用电器耗电量测量系统中的设计方法及实现，具有负荷控制，无线远程传输控制。由ZIGBEE(CC2530)主控芯片，ATT7053计量预处理模块，电压采集预处理模块，电流采集传感构成的电压、电流、功率等电参数的测量系统，该电路ATT7053采用SPI接口转换方式采集用电器经预处理后的电压、电流信号，后通过无线ZIGBEE(CC2530)串口送到计算机处理显示。实现智能化控制。【关键词】ATT7053；ZIGBEE(CC2530)；电流传感器；电压采集预处理；智能化控制1. 绪论1.1引言随着高科技技术的发展，高新技术的应用尤其是电子信息技术的快速发展，安全监控以及能源的危机、能源的减排等要求不断的提升。21世纪初随着新一代的80后90后的潮流人士，安卓手机的上市，智能化控制得到进一步的提升，让大家过上了简单、舒适、高效、安全、便利的生活。本文针对介绍了智能无线插座的设计方案及其功能，是今后智能家居上的一块分支。2.4G的网络普及，可以看到，无线插座系统的硬件基础与无线传感网络相结合组合符合技术发展的要求。ZigBee无线通讯技术作为当今应用最广泛的无线传感器网络技术的代表在通讯产品中已经有初步的应用1。自动化、控制化完全满足了人们的要求，它将逐步取代传统的人工手动控制方式，未来发展前景巨大。1.2 选题背景及意义目前，全球性的能源危机已经成为人们热议的话题，节约能源和资源应当是每一个国家的责任。我国作为发展中的国家，在不断的消耗大量的能源和资源，建设节约资源、能源型社会对我国而言尤为重要。自2012年7月起，阶梯电价和分布电价与合理用电在实施，这有着非常重要的意义，同时也是推进节能降耗的重要措施。现阶段，我国的智能电网建设规模不断扩大。电站的规模、数量也在不断增加建设中，在2006年9月1日，国家发展改革委同意福建省宁德市核电站的一期工程开展前期工作，2012年12月28日，我国首台自主研发设计的百万千瓦级核电站全范围模拟机在福建省宁德市核电站正式投入使用，它试运行对于提高我国的核电站设计和生产的国产化率以及自主培养核电运行人才发挥着重要作用。2014年我国将在莆田也要开始建设核电站。专家介绍，目前，福建省电力装机容量约为2572万千瓦，其中水电、火电、风电所占比例为40591，水电比重较高，比全国平均水平高一倍左右，且水电发电受水情况影响较大。根据国家制定的西电东送、北电南送、西气东输、北煤南运的能源流向布局及规划，福建省在国内电力一次能源流向中处于末端的位置。由于邻近上海、浙江、广东、江西也都是属于能源紧张的地方，因此福建省从国家能源流向中获得的能源与资源是有限。即使能源来源充分，运输瓶颈也存有问题。福建省的煤主要产自山西和淮北等地，按2010年的需要外购原煤4200万吨计，每天约需100列火车运煤，到2020年可能需要上升到每天200列火车以上2。同时随着科技的发展我们老百姓使用用电器设备也在不断的增加，由此带来了一个安全用电的隐患，电不当造成的火灾等事故隐患也就随之经常发生在寻常百姓家中。无线智能插座带来的社会效益，具有提高能源供应效率的潜力。及时准确的的能耗数据反馈使用者，用户能做出最快的反应。除了直接节能效果以外，大量的可控能源的接入也促进了可再生能源的发展。2. 系统设计2.1产品需求分析根据智能无线插座的定位和社会的需求，本产品需有以下特色：u 智能无线插座可集中控制亦可单独控制，营造家居良好气氛!u 具有过载保护！u 符合86盒安装标准！u 可计量有功电量、当前有效电压、电流值！u 监控用电器用电总时间！u 空旷距离达到150米！为更好地切合产品的特色，体现出智能化操作。同时支持集中和独立控制两种模式，系统设计一个服务器作为集中控制端，一台服务器管理多个无线智能插座，系统最终总体组成如图2-1。图2-1 系统组成最终定义无线智能插座具备以下几点功能:u 有功无功电能计量；u 可实时测量电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率等参数；u 带负荷时间的累计和存储；u 过流自我保护功能，过压、欠压报警；u 远程断送电控制功能；u 定时断送电控制功能；专用无线路由具备以下几点控制功能：u 全部控制u 单独控制u 批量控制2.2系统设计方案2.2.1 无线智能插座系统结构组成根据功能的定义，该系统硬件需支持网络通讯、电能计量、时钟、存储等功能。无线智能插座系统结构，如图2-2-1所示。电压、电流采样经变换后的信号以差模电压的形式接到计量芯片，取样电阻的阻值由被测信号的最大值决定，然后经计量芯片转换后将电压、电流、功率、电能等信号传给MCU，MCU再根据协议组包等由到ZigBee通讯模块上传到ZigBee网络。图2-2-1 无线智能插座系统结构3. 硬件设计3.1核心芯片介绍ATT7053AU是由钜泉光电科技（上海）股份有限公司生产的，主要产品包括智能电表相关的计量芯片，SOC，电力载波芯片等。ATT7053AU其内部结构图如图3-1所示。该芯片在正常工作下消耗3mA的电流，所以是一款低功耗、高性能的单相计量芯片。该芯片工作电压范围为：3.0-3.6V，内部集成了三路19bit sigma-delta ADC，采样率28k/14k/7kHz可调，有效的保证了精度与速度，支持2000:1的动态范围。可以同时得到三通道的电压有效值；电压电流相位；电压频率。 同时得到两通道的无功功率；有功功率。支持有功、无功、视在功率和电能脉冲输出。支持SPI通讯口，读取数据参数、校表。中断支持：过零、采样、电能脉冲、校表中断等。支持断相防窃电。片内温度传感器等3。图3-1 ATT7053内部结构图ZigBee采用TI公司生产的SOC芯片CC2530F256作为核心控制芯片。CC2530采用免申请的2.4GHz ISM通信波段，非路由的情况下通信距离可达500m。该所用的网络协议具有自动路由、自动组织网络、网络自愈等功能。可解决集中器与采集器间的通信问题。内置的8051内核可以方便ATT7053单相计量芯片与51单片机之间的硬件设计的移植，并支持软件的一致设计。可编程的输出功率高达4.5dBm；外围只需极少的外围元件；极高的接收灵敏度和抗干扰性能；ZigBee技术采用了多种的省电模式工作，可以确保2节五号电池在6个月到2年内可以使用的时间；同时为了需要固定带宽的通信业务预留了专属时隙，避免了发送数据时的竞争和冲突；MAC层采用了完全确认的数据包传输机制，每个发送的数据都必须等到接收方确认信息后才发送；每个ZigBee网络最多可以容纳254个从机设备和1个主机设备，一个区域内可以同时存有200多个ZigBee的网络；ZigBee提供了数据完整性检查和鉴权功能，加密算法是AES-128，同时各个应用可以灵活确定其安全属性4。3.2硬件结构3.2.1 ATT7053各模块资料（1） 引脚定义 芯片为24pin封装形式，如下表示（表1-1）：表1-1 概述表SPIADCCF1&CF2CF3VDCINstatuspackageATT7053AUY3YYnn24 PIN引脚图（图3-2-1）图3-2-1 引脚分部图 PIN引脚功能说明，如下表示（表1-2）：表1-2 引脚说明ATT7053AUPIN名字PIN说明1DVDD数字电源；3V3.6V2RST(内部上拉)芯片复位，低电平有效，低电平需保持200us以上。3VDD1P8数字1.8V电压输出，外接10uF和0.1uF电容进行退藕和稳压4Test(内部上拉)测试模式，应用时上拉到3.3V DVDD。5AVCC模拟电源输入；3V3.6V6V3P电压输入正通道；(VP-VN)范围800mV峰值，共模0V。7V3N电压输入负通道8V2P电流输入正通道2；(VP-VN)范围800mV峰值，共模0V。9V2N电流输入负通道210V1P电流输入正通道1；(VP-VN)范围800mV峰值，共模0V。11V1N电流输入负通道112VREFADC参考电压输出，典型值1.225V，外接10uF和0.1uF电容13AGND模拟地14CF3P/Q/S脉冲输出（用户可配置而定），默认为S15CF2P/Q/S脉冲输出（用户可配置而定），默认为Q16CF1P/Q/S脉冲输出（用户可配置而定），默认为P17IRQ中断信号输出18SPICSSPI片选信号19SPIDISPI数据输入20SPIDOSPI数据输出21SPICLK(内部下拉)SPI时钟信号22XTALI晶振5.5296MHz输入23XTALO晶振5.5296MHz输出24DGND数字地（2） ADC模块特性 满程量程：800mV峰值 输入信号以AGND为参考点 ADC的功耗可调，适应低功耗模式 ADC的频率可调，支持1.8M/0.9M/0.45M，对应到19bitADC为28K/14K/7K。 模拟增益为*1*2*8*16（三通道可以独立的控制）（3） SPI通讯定义 固定长度的数据传输（一共4个字节），每次通讯都是1个字节命令和3个字节的数据。 通讯中从机是以SCK上升沿输出数据，从机是从SCK下降沿采样输入数据，MSB在前，LSB在后。 命令寄存器的接收会清零内部的SPI数据传输的数据寄存器。 SPI通讯的帧结构：命令寄存器：读写位+7位要访问的寄存器地址（接收主机的命令）数据寄存器：3字节（24bit）（接收主机送来的数据）读寄存器则该命令寄存器读写位为0，写寄存器则该命令为1，假如：用户希望读取寄存器EMUIE（30H）则应该发送数据如下的波形（图3-2-2读取寄存器波形）；写寄存器EMUIE（30H）则应该发送数据如下的波形（图3-2-3写寄存器波形）图3-2-2读取寄存器波形图3-2-3写寄存器波形（4） SPI通讯波形 CS：片选(INPUT),允许访问控制线，CS发生下降沿跳变时表示SPI操作要开始，CS发生上升沿跳变时表示SPI操作要结束。 DIN：串行数据输入(INPUT)，用于把数据传输到ATT7053AU芯片中。 DOUT：串行数据输出（OUTPUT），用于把ATT7053AU寄存器中的数据读取。 SCLK：串行时钟（INTPUT），控制数据的移出或移入串行口传输率。上升沿是放数据，下降沿是取数据。SCLK上升沿时将ATT7053AU寄存器中的数据放置到DOUT上输出，SCLK下降沿时将DIN上的数据采样到ATT7053AU中。（5） 计量寄存器参数列表表1-3 寄存器参数说明地址名称字节功能00HSP1-I13电流通道1的ADC采样数据01HSP1-I23电流通道2的ADC采样数据02HSP1-U3电压通道ADC采样数据03HSP1-P3有功功率波形数据04HSP1-Q3无功功率波形数据05HSP1-S3视在功率波形数据06HRms_I13电流通道1的有效值07HRms_I23电流通道2的有效值08HRms_U3电压通道有效值09HFreq_U2电压频率0AHPowerP13第一通道有功功率0BHPowerP23第二通道无功功率0CHPower_S3视在功率0DHEnergy_P3有功能量0EHEnergy_Q3无功能量0FHEnergy_S3视在能量10HPowerP23第二通道有功功率11HPowerQ23第二通道无功功率12HI1Angle3电流通道1与电压通道夹角13HI2Angle3电流通道2与电压通道夹角14HTemp Data1温度测试数据15HX1REV16HBackup Data3通讯数据备份寄存器17HCOM Checksum2通讯校验和寄存器18HSUM Checksum3校表参数校验和寄存器19HEMUSR1EMU状态寄存器 00H02H；电流、电压波形采样值是二进制补码格式，为19位ADC的实际采样数据输出。Bit19到Bit23为符号位。更新频率由Freq CFG决定，最快可达28KHz。 03H05H；功率的波形采样值是以二进制补码格式的，24位的数据。其更新频率由Freq CFG确定，最快可到28KHz。 06H08H；有效值是Rms是24位的无符号数，最高位恒为0。设寄存器读数为RMSreg,实际的有效值为RMS，转换系数为Krms,则RMS=RMSregKrms。其中Krms为额定输入时额定值与相应寄存器的比值（电压、电流的有效值都要各自的转换系数）。 09H；频率值是一个16位的无符号数，(femu为系统时钟选择，UFREQ为寄存器值)公式为：f=femu/2/UFREQ 0AH0CH；功率参数，PowerS根据用户选择的通道，输出第一路或者第二路的视在功率。寄存器的数据位PowerP1，则供计算用的Preg为：Preg=PowerP1 ;如果PowerP1Preg=PowerP1-;如果PowerP1设有功功率为，转换系数为Kpqs（Kpqs为额定的有功功率输入时，额定功率与PowerP1读数的比）,则P=PregKpqs。无功功率和视在功率做显示时的系数与有功功率的系数Kpqs一样。 0DH0FH；电能参数是无符号的，Energy_P/Energy_Q/Energy_S的寄存器值代表PF/QF/SF脉冲的累加个数，寄存器最小单位代表能量是1/EC kWh。其中EC为电表参数。3.2.2 设计系统介绍（1） 电源由于要考虑到安装在86盒内，首先体积不能大只能定做，变压器降压电源电路就不考虑；剩下只有开关电源电路，看完参考电路以及成品参考插座视乎要非隔离的电源要求。正好LNK302、LNK304LNK306系列可以满足这个要求，出于电流功率考虑决定用LNK306(封装引脚一样可互替换)。l 成本低，元件数目少的降压型（BUCK）方案。l 有精度的限流点，且工作在66KHz-可使用普通的1mH电感达到120mA的输出电流。l 频率调制技术极大地降低了EMI（10dB），降低了EMI滤波器要求以及成本。 限流工作方式抑制了线电压的纹波。l 全球输入宽电压范围（85VAC至265VAC）。l 相比电容降压方式该方案功率因数更高。l 封装是采样DIP-8B。l 内部功能框图如图3-2-4所示。 图3-2-4 内部框图图3-2-5 降压开关电源电路如图3-2-5，该电路设计采用高端降压型直接反馈方式；电路特点1.输出与输入共用参考点；2.低成本的直接反馈接法方式（精度范围为10%）；3.电压降低-VV。L2采用“鼓”型或者“I”型磁芯的电感，磁芯采用单一的铁氧体材料，这样成本可以很低，同时音频噪音最小。反馈电阻R41和R42组成分压电路，使得FB引脚的电压维持在1.65V左右。精度要采用1%。假负载电阻R43，如果采用直接反馈方式最小负载小于3mA时，则在输出端需接一个假负载以维持输出电压稳定。这样就能保证有足够的电感能量将反馈电容C39的负极通过D3拉低至输入反馈端电位。（2） ATT7053AU电路时钟图图3-2-6 晶振电路如图3-2-6，该时钟电路是用来配合外部晶体实现振荡的电路，目的是为计量ATT7053AU芯片提供系统时钟，如果没有时钟电路来产生时钟驱动计量芯片，那芯片就不能工作。这里我们使用5.5296MHz的晶振。另外有两个22P的电容，两晶振引脚分别连到XTALO和XTALI振荡脉冲输入引脚。且该电路外部必须外接10M的电阻。（3） ATT7053AU最小系统电路图图3-2-7 ATT7053最小系统电路如图3-2-7所示，该电路为ATT7053AU的最小系统图。该电路在正常情况下在1脚、4脚、5脚为3.3V，3脚为1.8V，12脚为1.225V的电压，否则就要看是否哪个阻容值焊错。（4） ATT7053AU取样电压电路图3-2-8 电压取样电路如图3-2-8所示，该电路为电阻分压取样电路，通过8个75K电阻和2个1.2K的电阻分出(V3N-V3P)范围620mV峰值，且电阻要采用多个串联，因为一个0805的电阻功率只有0.1W。（5） ATT7053AU取样电流电路图3-2-9 取样电流如图3-2-9所示，该电路为电流取样电路，由于该芯片是2个电流通道采集的，由于锰铜的信号小，容易受到电压通道的干扰，而互感器的采样信号比较大，存在此问题，故第一通道接锰铜（康铜）采样，内部开16倍增益，第二通道接互感器采样，1倍增益。而实际用时候就只需要1个通道，所以右边为空闲的，不接采集电阻或者电流互感等采集器。左边康铜采用的是1.5mm直径，10m欧的阻值参数，该锰铜可以流15A的电流，形成150mV的电压。知识点：锰铜与康铜的区别；锰铜是以铜、锰、镍为主的成分电阻合金。特点：具有较高的电阻率，很小的电阻温度系数和对铜热电势低，及优良的电阻长期稳定性，是一种较为优越的精密电阻材料。康铜以铜镍为主成分的电阻合金。特点：具有较低的电阻温度系数，较宽的使用温度范围(500以下)，良好的机械加工性能，耐腐蚀以及易钎焊。（6） 数据存储图3-2-9 E2PROM如图3-2-9所示，该电路为计量芯片计量来的总电量等数据存储到存储模块内。串行E2PROM是基于I2C-BUS 的存储器件，遵循二线制协议，由于其具有接口方便，体积小，数据掉电不丢失等特点，擦写寿命：100万次，数据保持时间：100年。（7） 继电器电路图3-2-10 自锁继电器电路如图3-2-10所示，该电路为继电器控制电路，且该继电器采用宏发的自锁继电器，为了减少功耗以及用电器有时候不能处于断电的需求而采用自锁继电器；该继电器型号采用的特点：灵敏度高，外形尺寸大小是20*15*10.2mm，接触电阻为60m欧，线圈额定功耗为280mW，触点与线圈之间介质耐压达4KV，最大功率切换为2500VA，最大电压切换277VAC，板载型，安装方便。重量为6g。触点是继电器最重要的地方，触点状态受触点的材料、加在触点上的电压及电流值（特别是接入时以及截断时的电压、电流波形）影响外，还受通断频率、环境情况、负载种类、触点的通断速度、接触形式、振荡现象的多少等影响，由此特定选用镀金的触点。D_1，D_2为1N4007保护继电器二极管，预防继电器在瞬间失电的情况下线圈产生高电压电流损坏周围器件，把瞬间的电压电流通过该二极管放电掉。Q1、Q2为驱动继电器器件，增加ZigBee驱动继电器的能力。（8） 时钟电路图3-2-11 实时时钟电路如图3-2-11所示，该电路为实时时钟电路。提供无线插座使用的时间等信息数据。DS1302是美国DALLAS公司推出的实时时钟芯片，是一款高性能、低功耗的芯片，实时时钟提供了年、月、星期、日、时、分和秒，月小与31天时可自动调整，具有闰年补偿的功能。附加31字节的静态RAM，采用SPI三线接口，并采用可突发方式一次传送多个字节的时钟信号和RAM数据。宽工作电压范围2.5V5.5V。DS1302工作时功耗很低，保持数据和时钟信息时，功耗小于1mW。外接晶振32.768KHz。采用双电源供电方式（主电源及备用电源），可设置备用电源充电方式，提供了对后备电源进行涓细电流充电。（9） 过零电路图3-2-12 零点检测电路图3-2-13 零点波形图如图3-2-12所示，该电路为过零检测电路。为了避免在电压波形波峰的时候功率大的设备插上去继电器吸合照成拉弧现象易损坏继电器而设计的。在零点或者电压非常低的时候吸合继电器此时没有拉弧或者拉弧能量很小不易照成继电器的损坏。如图3-2-13所示，Dp1的输入电压是取自市电，经过Dp1二极管半波整流，形成脉动直流电的波形，经电阻分压后，再经过电容滤波部分，滤掉高频的成分，形成Uo点电压波形；当Uo点的电压大于0.7V时，Qp1三极管导通，促使三极管集电极形成低电平；当Uo点电压低于0.7V时，Qp1三极管截止，促使三极管集电极通过上拉电阻R47，形成高电平。这样通过三极管的反复的截止与导通，将在Test口D点形成50Hz的方波脉冲波形，芯片由此通此判断，检测电压的零点位置。（10） ZigBee模块电路图3-2-14 ZigBee模块电路如图3-2-14所示，该电路为ZigBee模块原理图，内部包含了51内核的主控，无需外加主控，省了主控电路，从图中可以看到该电路周围器件极少，电路非常简单。它的外围电路由射频输入/输出匹配电路、晶振时钟电路和微控制器接口三个部分组成5。 4. 软件设计4.1软件框架结构本系统软件基于Zstack软件平台开发，以OSAL轻量级操作系统为基础。如图4-1-1所示，该图为Zstack框架介绍： APP：应用层目录，这是用户创建各种不同工程的区域； HAL：硬件层目录，包括与硬件相关的配置及操作函数； MAC：MAC层目录，包括MAC层配置参数文件及MAC LIB库的函数接口文件； MT：包括基于AF层的调试函数文件，主要包括串口等通讯函数； NWK：网络层目录，包括网络层配置参数文件及MAC LIB库的函数接口文件； OSAL：系统目录，包括协议栈系统文件； Profile：AF层目录，包括AF层处理函数文件； Security:安全层目录，安全层处理函数，比如加密函数等； Services:地址处理函数目录，包括地址模式的定义及地址处理函数文件； ZDO：ZDO层目录，包括ZDO层处理函数文件； ZMac:MAC层目录，包括MAC层参数配置及MAC层LIB库函数回调处理函数； ZMain:主函数目录，包括入口函数及硬件配置文件； Output：输出文件目录，这是EW8051IDE自动生成的。图4-1-1 Zstack软件平台4.2系统软件流程设计4.2.1 主程序模块化功能OSAL是事件驱动的操作系统。如下图4-2-1所示，系统启动后首先进行各个硬件接口模块进行初始化，和Zstack协议栈相关的初始化，开启ATT7053数据采集各个寄存器的数据任务后等待各中断的到来进入相应的中断子程序中去执行相应的具体操作。图4-2-1 主流程图4.2.2 ZigBee无线通讯模块在CC2530中，首先就要对CC2530进行启动晶振，因为无论是对RAM和发送缓存等区域读写都要晶振工作稳定后，指令才有效。然后对各个寄存器初值的设置，对于CC2530的初始化程序如图4-2-2所示，发送流程图4-2-3所示。 图4-2-2 ZigBee初始化 图4-2-3 ZigBee发送流程4.2.3 EEPROM模块对于EEPROM模块重要的莫过于对数据的存储，IIC总线提供了双向传输的SDA，数据的读写都是通过串行实现数据的传输。下面是具体的读写流程图如图4-2-4（写操作流程）、4-2-5（读操作流程）所示。 图4-2-4 EEPROM写操作 图4-2-5 EEPOM读操作5. 结束语本课题给出了适合家庭办公等各种地方适用的无线智能插座系统设计，并完成无线智能插座的实现功能，系统运行状态良好。但仍需要进一步的研究以及用户的反馈，目前基于实验室的条件，该表需要后期进一步的拿去校表台校正下参数的准确性！致谢感谢指导老师在该课题上对我的的认真的指导，在百忙之中抽出时间来关注我的作品设计及论文撰写的整个过程，并且竭尽能力为我设计电路提供了许多的帮助，顺利解决了布板、硬件设计、系统软件设计及撰写论文的有力方向。参考文献1 ZigBee Alliance. ZigBee Specification Version 1.0 EB/OL.http:/www.ZigB.2 福建宁德核电站百度百科EB/OL,2014.3 钜泉光电科技（上海）有限公司.ATT7053AU用户手册V1.6EB/OL,2012.4 李兵.基于ZigBee的无线嵌入式设备的设计与实现D.2007.5 刘淑芬.陆春妹.基于ZigBee技术的自动抄表系统的实现J.仪器仪表用户，2007，（4）：43-45.6 美K.N.King.C语言程序设计现代方法M.人民邮电出版社,2010.7 边莉.51单片机基础与实例进阶M.清华大学出版社,2011.Design and implementation based on intelligent wireless ATT7053 socketCollege of Applied Science and technology2010 levels of Electronic Information Engineering Specialty120352010071 Jianqing Qiu Faculty Advisor Weida Su 【Abstract】 Times New Romanaper introduces a apply ATT7053 to monitoring appliances design method and realization of power consumption measurement system, load control, wireless remote transmission control.By ZIGBEE (CC2530) master control chip, ATT7053 measuring pretreatment module, voltage acquisition pretreatment module, current acquisition sensor consisting of voltage, current, power and so on electric parameter measurement system, the circuit ATT7053 adopts the SPI interface conversion method to collect electrical appliances after pretreatment of voltage, current signal, after through wireless ZIGBEE (CC2530) show a serial port to the computer processing.To realize intelligent control.【Key words】ATT7053;ZIGBEE (CC2530);Current sensor;Voltage acquisition pretreatment;Intelligent control.附录A：实物作品图1. 未插ZigBee模块正面图2. 插上ZigBee正面图 3. 背面图4. 86盒安装图5. 86盒安装图6. 安装后图附录B：原理图1.硬件设计原理框图2.计量芯片周围电路图3. ZigBee模块图4.电源图5.PCB图附录C：程序/* 自定义变量名 */#define uchar unsigned char#define uint unsigned short int#define ulong unsigned long int#define uint8unsigned char#define uint16unsigned short int#define uint32unsigned long int/* 电压电流校正参数 测量值/实际值， */#define UKrms 173.021 /电压校准时测量值较实际值偏大将UKrms调大，测量值较实际值偏小将UKrms调小 #define IKrms 181.627 /电流校准时测量值较实际值偏大将IKrms调大，测量值较实际值偏小将IKrms调小 /*高频脉冲常数 功率校正，在负载功率因数为 1，即纯电阻负载时校正 */#define HFConst 0x02c0 /功率校准时测量值较实际值偏大将HFConst调大，测量值较实际值偏小将HFConst调小 /* 功率校正精细校正参数 */#define PKrms_err 0.0 /功率因数为1时，功率误差 负载功率因数为 1，即纯电阻负载时校正#define PKrmserr_minus 0 /PKrms误差正负，0为正1为负/* 相位校正参数 */#define GPhs_err 0.0 /即功率因数0.5L时，功率误差。 负载功率因数为 0.5L，即纯电压电流夹角为60度 时校正 #define GPhserr_minus 0 /GPhs_err误差正负，0为正1为负/* EEPROM存储速率 */#define EEPSec 60 /用电时间每60秒记录#define EEPW 10 /用电量每10记录，注：3200为一度电/* */#define DelayOnOffCB 500 /* 有功功率计算常数 */#define KPQS (5184