1. 研究目的与意义（文献综述）

目的：通过本次设计，深入了解modbus通信协议，同时在利用modbus通信协议完成电力参数采集显示系统过程中，熟悉资料的查找，电路的设计，相关软件的使用等。

意义：电路采集系统使得电路的工作状态能被展示出来，在实验室中大大方便电路实验中的调试过程；在实际生产中，操作人员可以通过该系统显示的电路信息了解机器是否正常工作，机器出问题时能快速定位到问题。

国内外研究现状：国内外都有不少电气公司提供先进的电力数据采集监控系统服务，在这方面国内外当前的状态算是平分秋色。现如今，电力数据采集监控系统不仅有易于操作的可视化交互界面，同时还能对采集的数据进行分析，包括在时间轴上的数据分析和不同地域的数据分析。电力数据采集监控系统的完善和推广，使得大数据时代的更加丰富多彩。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：设计一个电力参数采集显示系统，采集数据包括电流、电压、功率、功率因数、频率等，由中心站和现地采集单元组成。中心站采用MCU，显示采用的是字符型LCD，通信均遵从MOUDBUS RTU协议。

目标：设计完成基于单片机的各个模块硬件电路及软件驱动程序

1) 数据（电量参数）采集；

2) 数据传输（Modbus协议）；

3) LCD驱动及显示；

4）与上位机的通讯。

拟采用的技术方案及措施：

其中，MCU为单片机，是整个设计的核心，电力信息采集模块拟采用PZEM-017和PZEM-016，LCD为现场显示屏。该方案中，PZEM-017模块是直流电参数采集模块能获取电压、电流、电能、功率参数，PZEM-016是交流电参数采集模块，能获取电能、频率、功率、电压、电流、功率因数参数。单片机为设计核心，所有的数据都需要经过单片机处理，包括计算机远程获取电力信息，现场LCD显示，以及向现场发送命令。单片机和计算机、单片机和采集模块、单片机和LCD之间的通讯均遵从modbus协议。

3. 研究计划与安排

第1-2周：查阅相关资料，了解相关领域发展状况，熟悉课题要求

第3-4周：完成与本论文相关的15篇文献资料（不少于2篇英文资料）的查阅。完成不少于2万英文印刷符，与选题相关的外文翻译工作。完成开题报告。

第5-13周：深入了解modbus总线系统的技术要求，熟悉其应用特点，以微处理器（cpu）为核心，完成系统整体设计，包括cpu接口及各模块电路的设计；完成系统软件设计，包括系统软件流程及各硬件接口的驱动程序。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]urrea c , morales c , morales r . design and implementation of an error detection and correction method compatible with modbus-rtu by means of systematic codes[j]. measurement, 2016:s0263224116302123.

[2]rogerio caldieri m , andre bigheti j , paciencia godoy e . implementation and evaluation of wireless networked control systems using modbus[j]. ieee latin america transactions, 2017, 15(2):206-212.

[3]tabaa m , chouri b , saadaoui s , et al. industrial communication based on modbus and node-red[j]. procedia computer science, 2018, 130:583-588.