فهرست:    
       – مقدمه....................................................................................................2
فصل اول : 
        – اساس كاردستگاههای اندازه‌گيری ......…………….…......………........…….... 3       
        – اساس کارکنتورالقایی تکفاز..........................................................................5
فصل دوم :
–آشنایی با میکروکنترلرهای AVR .................................................................6
       – مشخصات میکروکنترلرATmega16...........................................................9
–    مشخصات میکروکنترلرATmega8...........................................................11
فصل سوم :
EEPROM –       های خانواده AT24CXX..........................................................13
 –       ارتباط سریال دو سیمه I2C) یا (TWI...........................................................15
       – صفحه کلید ماتریسی ................................................................................16
فصل چهارم :
       – برنامه نرم افزاری شارژر.........................................................................17
       – طرح شماتیک سخت افزارشارژر................................................................25
       – برنامه نرم افزاری کنتور..........................................................................26
       – طرح شماتیک سخت افزارکنتور..................................................................31
مقدمه:
درکنتورهای الکترومغناطیسی ودیجیتالی مورد استفاده درکشور٬ مشترکین پس ازمصرف برق٬هزینه پرداخت می کنند.قطع برق مشترکین به دلیل نپرداختن هزینه مستلزم حضور مامور شرکت برق در محل٬وپرداخت هزینه وصل مجدد توسط مشترک می باشد.
عدم پرداخت هزینه برق مصرفی توسط بعضی از مشترکین شرکت برق را برآن داشت تا سعی به دریافت هزینه قبل از مصرف کند.پروژه تبدیل کنتور الکترومغناطیسی به کنتور دیجیتالی اعتباری گامی است به سوی پیشبرد این هدف. 
اساس كار دستگاههای اندازه‌گيری:
اساس كاركليه دستگاههای اندازه‌گيری عقربه‌ائی براساس تأثيرميدان روي سيم حامل جريان است كه مكانيسم آنها با هم فرق دارد. دردستگاه اندازه‌گيری با قاب گردان كه در داخل ميدان قرار گرفته دراثر عبورجريان(به نسبت جريان ورودي) عقربه حركت خواهد نمود و برای اينكه با سرعت حركت نكند از يك خفه كن استفاده می ‌شود بنام آمپر يا دمفينگ.
نامگذاری دستگاه ها با توجه به مکانیزم آنها می باشد .مثلا اندکسیونی٬ قاب گردان٬ حرارتی٬ دینامیکی... که از شرح جزئیات دستگاهها صرفنظر می شود.
كنتورهای اندازه ‌گيری الكتريكی
كنتوروسيـله‌اي است جهـت سنجش انـدازه‌گـيری انرژی مصرفی برق كه قدرت مصرفی را نسبت به زمان ثبت می ‌نمايد. و واحد آن اگرP كيلووات و t ساعـت بـاشـد.
 W = P.t    ژول = وات ثانيه                                
چون واتهای مصرفی نسبت به زمان ثانيه خيلی خيلی زياد است لذا با واحد بزرگتركيلووات ساعت سنجيده خواهد شد و اعدادی كه نمراتوركنتورنشان می‌دهد براساس همين واحد است.
 وات ثانيه     
انواع كنتور: كنتورها با توجه نوع برق مصرفی به دو دسته تقسیم می شوند:
    1-كنتورجريان مستقيم     
    2-كنتورجريان متناوب :     
          الف- کنتورواته یا موثر تکفاز  
           ب- کنتوردواته یا غیرموثر سه فاز     
كنتورجريان متناوب واته كنتوری است كه مقدار انرژی مصرفی مفيد (وات) را مي‌سنجد.  
كنتورجريان متناوب دواته كنتوری كه مقدار انرژی مصرفی غيرمفيد (دواته يا وار) را اندازه گرفته و به آن وارمتر نيز گويند.                                                                                                           مجموع دو قدرت واته و دواته را قدرت ظاهری گويند كه بصورت برداری جمع می ‌گردد. که ولت آمپر واحد آن خواهد بود.
 
وسيله‌ائی كه قدرت ظاهری را اندازه بگيرد نداريم بنابراین ازدو وسيله ولتمتروآمپرمتراستفاده نموده و حاصل را در همديگر ضرب می ‌كنيم. 
اگر دستگاهها سه فازه باشند اساس كاربرای سه فازه طراحي شده مثل سه كنتور تكفاز است.
 
البته اين فرمولها در جريان متعادل سه فاز صادق است و اگرنامتعادل باشد بايد جزبه جزاندازه گرفته شود و بعد با هم جمع شود. در اينجا به اساس كاركنتورتكفازمتناوب اكتفا می ‌كنيم.
قستمهای مختلف كنتور القایی تکفاز (مؤثر) 
این نوع کنتور که بر اساس القای الکترومغناطیسی کار می کند شامل قسمتهای زیر است.
1-    بوبين ولتاژ                                                                
2-    بوبين جريان                                                                    
3-    صفحه آلومينيمی دوار
4-    چرخ دنده و محور
5-    آهنربای دائم
6-    شماره انداز
7-    محفظه                                 شکل1-1
1.بوبین ولتاژ: سيم پيچ ولتاژ با تعداد دور بيشتر و قطر كمترنسبت به سیم پیچ جریان٬(ازسیم شماره 4 برای پیچیدن آن استفاده می شود )طراحی شده است که با بار موازی می شود.
2.بوبین جریان: این سيم پيچ جهت تحمل جريان‌هاي عبوري٬  با قطر بيشتر و دور كـمتر٬طراحی شده است. که با بار به صورت سری قرار گرفته است. برای تغییر تعداد دور سیم پیچ جریان از کم و زیاد کردن ورقه های نازک دینامو(رینگ های مسی و برنجی)استفاده می شود.
3.دیسک آلومینیومی دایره ای شکل: این دیسک هنگام مغناطیس شدن به حرکت درمی آیدو موجب به حرکت در آمدن چرخ دنده هایی که به شماره اندازمتصل اند می گردد(خلل وفرج روی صفحه برای افزایش استحکام مکانیکی صفحه قرار داده شده است).
4.پیچ تنظیم هسته بوبین ولتاژ: این پیچ بالانس صفحه دیسک را به عهده دارد٬تنظیم این پیچ موجب می شود تا در زمانیکه هیچ جریانی از کنتور کشیده نمی شود صفحه دیسک در حالت بالانس قرار گیرد و حرکت آن مطابق با کنتورهای استاندارد شرکت برق گردد.
5.آهنربای دائمی نعلی شکل: این آهنربا حکم ترمزرا برای صفحه دیسک زمانیکه هیچ نیرویی به صفحه وارد نمی شود٬ دارد.هرچه دهانه آهنربا نسبت به صفحه بیرون ترباشد خاصیت ترمزی بیشتر می گردد. تنظیم φ cosبه کمک پیچ روی آهنربا انجام می شود.
اساس كار كنتور
با توجه به شكل1-1 دركنتورازدوسيم پيچ اسـتفــاده شـده كه يكی سيم پيچ جريان با قطر بيشتر و دور كـمتر٬ جهت تحمل جريان‌هاي عبوري و دومي سيم پيچ ولتاژ با تعداد دور بيشترو قطر كمتر٬ جهت تحمل فـشـار الـكتـريكـي كه سيم پيچ ولتاژ هميشـه در مـدار اتـصـال دارد ولي تـا مـوقـعيكـه از سيم پيچ جريان بار گرفته نشود هيچگونه عكس العمل ندارد.
سیم پیچ ولتاژ به صورت موازی وسیم پیچ جریان به شکل سری با ورودی برق مشترک قرار
 می گیرد.بنابراین سیم پیچ ولتاژ همیشه برق دار است و سیم پیچ جریان با استفاده مشترک از برق برق دار خواهد شد.این دو سیم پیچ به شکلی نسبت به هم قرار گرفته اند که با عبور جریان از سیم پیچ جریان, میدان مغناطیسی حاصل از دو سیم پیچ بر هم اثر می کنند.برآیند این دو میدان باعث ایجاد جریانهای فوکو در سطح صفحه آلومینیومی می شود.طبق قانون القای فاراده این جریان به همراه برآیند میدانها سبب چرخش  صفحه آلومینیومی می گردد.
       F=B.L.I.sin(Φ)
هر چه جریان عبوری از سیم پیچ جریان بیشتر باشد(مصرف بیشتر جریان) نیروی وارد بردیسک بیشتر ودیسک سریعتر می چرخد. بنابراین چرخش صفحه با مصرف رابطه مستقیم خواهد داشت.
طبق استانداردهای شرکت کنتور سازی ایران هر 375 دور چرخش صفحه معادل یک کیلووات ساعت است.                   
آشنایی مختصری با میکروکنترلرهای AVR:
AVR          ها میکروکنترلرهای 8 بیتی از نوع CMOS با توان مصرفی پایین هستند که بر اساس ساختار پیشرفته RISC ساخته شده اند.پس از ساخت اولین نسخه های AVRدر سال 1996این سری از میکروکنترلرها توانست نظر علاقه مندان را به خود جذب کند.به طوری که امروزه یکی از پرمصرف ترین انواع میکروکنترلرها به حساب می آید.همان طور که می دانید نمی توان هیچ نوع میکروکنترلری را به عنوان بهترین معرفی کرد چرا که هر میکروکنترلر کاربردهای خاص خود را دارد و بر اساس خصوصیات داخلی اش می تواند تنها برای موارد ویژه ای به عنوان بهترین انتخاب  گردد.ولی با این حال با مطالعه صفحات بعدی و آشنایی با امکانات و نرم افزارهای جانبی AVRمتوجه خواهید شد که در کل استفاده از AVRبر بقیه ارجحیت  دارد.
AVRها با ساختار RISC دستورات را تنها در یک پالس ساعت اجرا می نمایند و به این ترتیب می توان به ازای هر یک مگا هرتز٬یک مگا دستور را در ثانیه (MIPS)اجرا کرده و برنامه را از لحاظ سرعت پردازش و نیز مصرف توان بهینه نمود.
AVRها٬ 32 رجیستر همه منظوره و مجموعه دستورات قدرتمندی را شامل می گردند.تمامی این 32 رجیستر مستقیما به ALUمتصل شده اند.بنابراین دسترسی به دو رجیستر در یک سیکل ساعت هم امکان پذیر است.این ساختار سبب می گردد تا سرعت آن نسبت به میکروکنترلرهای  CISC تا10  برابرهم افزایش یابد.
خانواده میکروکنترلرهای AVR تراشه هایی پیشرفته با امکانات جانبی کامل هستند.زمانیکه شروع به یادگیری مفاهیم اصلی آنها نمایید ٬لذت فراگیری تمام جزئیاتشان آغازمی شود.    میکروکنترلرهای AVRبه سه دسته تقسیم می شوند:
1.(ATtiny)Tiny AVR
2.(AT90S)Classic AVR
3.(ATmega)Mega AVR
تفاوت بین این سه نوع به امکانات موجود در آنها مربوط می شود.Tiny AVRها غالبا تراشه هایی با تعداد پایه و مجموعه دستورات کمتری نسبت به Mega AVRها می باشند و به عبارتی ازلحاظ پیچیدگی حداقل امکانات را دارند.Mega AVRها حداکثرامکانات را دارند و Classic AVRها جایی بین این دو نوع قرار می گیرند.البته از آنجایی که ازبین سه دسته ذکرشده lassic AVRقبل ازدو گروه دیگر تولید شده اند٬امروزه در طراحی های جدید کمترازآنها استفاده می شود وعملا هر یک از آنها با تراشه ای ازگروه  Mega AVRیاTiny AVR جایگزین شده اند.
در جدول 1–2  بعضی ازانواع میکروکنترلرهای AVR که برای طراحی های جدید استفاده  
 نمی شوند٬همراه با جایگزین های مناسب برای آنها آورده شده است.
ممکن است با مشاهده اسم میکروکنترلرهای AVRاین سوال برای شما مطرح شود که این اسم چه اطلاعاتی را در بر دارد.اولین قسمت اسم(ATmega,AT90S,ATtiny)بیانگرنوع میکروکنترلر است.بعد از این قسمت یک عدد باقی می ماند. در صورتی که از سمت چپ عدد باقی مانده بزرگترین توان دو را انتخاب کنید مثال(16=2^4   162)در این صورت عدد انتخاب شده میزان حافظه  FLASHدرآن میکرو را بیان می کند...