陶俊豪

（ 中国人民解放军63801部队，四川 西昌 615042 ）

0 引言

随着物联网技术的发展，利用局域网或无线网技术将各种设备组网，实现信息化、远程管理控制和智能化的网络，成为物联网发展的现实需求。

对电动工具如电钻、角磨机、电锤等产品进行用电监测，对开关机和峰值情况进行统计分析，甚至进行远程控制、全寿命周期管理时[1]，传统的人工记录和抄表存在准确性差、费时费力等问题。无线电计量技术可充分发挥物联网技术优点，破解传统人工记录的局限性，实现设备智能化控制。

1 设计方案

基于物联网的智能电计量装置结构设计见图1。系统主要由三部分组成：无线传输部分、电能计量部分和供电部分。

为提高电动工具的集成化程度，所有板件和芯片采用小封装和低功耗产品。无线传输部分使用北欧Nordic Semiconductor公司出品的nRF51822芯片，该芯片是功能强大、高灵活性的多协议SoC，非常适用于Bluetooth®低功耗和2.4GHz超低功耗无线应用，其功能是完成基于蓝牙的数据无线接收和发送。

nRF51822基于配备256kB flash+16kB RAM的32位ARM® Cortex™ M0 CPU构建，不仅包含了丰富的外设，且各外设通过I/O配置更改映射。

电能计量部分采用ATT7039AU芯片，该芯片是上海钜泉光电出品的精简版单相计量SoC，片内集成单相计量高效1-cycle CPU51处理器、电源管理、时钟管理、硬件自动温补RTC、LCD驱动及JTAG调试等丰富功能。

ATT7039AU的功能是监测电能使用情况，包括电压、电流、功率、电能等参数，存储系统开关机时间、累计使用时长、累计电能使用及峰值情况等。供电部分采用开关电源，加入电池作为后备电源。……