使用 STM32 MCU 檢測家庭用電量之數位通訊比流器系統

為什麼需要一套 STM32 MCU 檢測家庭用電量系統?

根據台灣交通部的數據,電動車的銷售量大幅增加。這股電動車的熱潮相應地推高了家庭用電量的需求。然而,一般家庭若想安裝充電樁,可能會面臨功率負荷過大而導致跳電的問題。因此,對於解決這個問題來說,一套STM32 MCU檢測家庭用電量系統至關重要,可以進一步監測家庭用電量,確保家庭充電樁能夠高效運作,並避免超負荷的情況,從而支持電動車市場的持續發展。

 
此圖為系統構想圖


使用 STM32 MCU 和比流器來檢測家庭用電量的方法 :

此圖為電路架構圖



根據電路架構圖所示,我們採用電流感測器進行實時監測,以捕捉家庭電網的用電狀況。一旦電流數據經過運算放大器初步處理,便立即傳輸至MCU的A/D採樣通道進行數字化。為了確保有效的通訊及數據的即時傳輸,我們選用RS485通訊技術。RS485提供了穩定的有線通訊手段,以確保與各設備進行精確且迅速的數據交換。接著MCU將讀取到的數值通過UART傳送至外接RS485轉換器後,將數據傳送至客戶端。這使客戶端能夠讀取家庭用電量,並判斷是否超過客戶家庭的最大用電量值,以確保充電過程的安全性。



為何使用 ST 廠商的 STM32 MCU 進行家庭用量檢測呢?

STM32 MCU是一個多功能的嵌入式裝置,通常用於控制和監控各種應用。對於檢測家庭用電量而言,它擁有許多不同的功能和特性,可以應用於各種不同的場合,包括具有ADC/DAC,可與外部世界連接,通過數位和模擬輸入/輸出接口與感測器或其他設備進行通信。MCU可用於嵌入式通訊設備,例如數據機、無線通信模組和路由器。通訊接口UART和PWM輸出功能的MCU非常適用於需要控制、監測、通信和數據處理的應用場合。

使用 STM32 MCU 進行家庭用電量檢測的優勢包括:

  • STM32 MCU 具有強大的處理能力和高速運算能力,可以快速處理來自電流感測器的數據,實時監測家庭用電量。
  • STM32 MCU 具有低功耗的特性,能夠在長時間運行中保持穩定且節能的性能,這對於長期監測家庭用電量至關重要。
  • STM32 MCU 支援多種通訊協議,如UART、SPI、I2C等,這使得它能夠與其他設備或系統方便地進行數據交換,以實現更多應用場景。
  • STM32 MCU 提供了豐富的開發工具和支援,開發者可以根據具體應用需求進行定制和開發,從而實現更靈活和多樣化的功能。

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