I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   P o w e r   E l e c t r o n i c s   a n d   D r i v e   S y s t e m   ( I J P E D S )   V o l . 1 ,   N o . 2 ,   D e c e m b e r   2 0 1 1 ,   p p .   1 3 9 ~ 1 4 7   I S S N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4             1 3 9       R e c e i v e d   N o v   2 n d ,   2 0 1 1 ;   R e v i s e d   N o v   1 6 th ,   2 0 1 1 ;   A c c e p t e d   N o v   2 5 th ,   2 0 1 1   M i c r o c o n t r o l l e r   B a s e d   S i n g l e   P h a s e   D i g i t a l   P r e p a i d   E n e r g y   M e t e r   f o r   I m p r o v e d   M e t e r i n g   a n d   B i l l i n g   S y s t e m       M d .   M e j b a u l   H a q u e 1 ,   M d .   K a m a l   H o s s a i n 2 ,   M d .   M o r t u z a   A l i 3 ,   M d .   R a f i q u l   I s l a m   S h e i k h 3   1 D e p t .   o f   E l e c t r i c a l   a n d   E l e c t r o n i c   E n g i n e e r i n g ,   K h u l n a   U n i v e r s i t y   o f   E n g i n e e r i n g   &   T e c h n o l o g y ,   K h u l n a - 9 2 0 3 ,   Ba n g l a d e s h   2 D e p t .   o f   E l e c t r i c a l   a n d   E l e c t r o n i c   E n g i n e e r i n g ,   D h a k a   U n i v e r s i t y   o f   E n g i n e e r i n g   &   T e c h n o l o g y ,   G a z i p u r ,   Ba n g l a d e s h   3 D e p t .   o f   E l e c t r i c a l   a n d   E l e c t r o n i c   E n g i n e e r i n g ,   Ra j s h a h i   U n i v e r s i t y   o f   E n g i n e e r i n g   &   T e c h n o l o g y ,   Ra j s h a h i - 6 2 0 4 ,   Ba n g l a d e s h   e - m a i l :   1 m h m u k u l . e e e 0 5 @ g m a i l . c o m .       A b s t r a c t   T h i s   p a p e r   p r e s e n t s   a   s i n g l e   p h a s e   d i g i t a l   p r e p a i d   e n e r g y   m e t e r   b a s e d   o n   t w o   m i c r o c o n t r o l l e r s   a n d   a   s i n g l e   p h a s e   e n e r g y   m e t e r   I C.   T h i s   d i g i t a l   p r e p a i d   e n e r g y   m e t e r   d o e s   n o t   h a v e   a n y   r o t a t i n g   p a r t s .   T h e   e n e r g y   c o n s u m p t i o n   i s   c a l c u l a t e d   u s i n g   t h e   o u t p u t   p u l s e s   o f   t h e   e n e r g y   m e t e r   c h i p   a n d   t h e   i n t e r n a l   c o u n t e r   o f   m i c r o c o n t r o l l e r   ( A T m e g a 3 2 ) .   A   m i c r o c o n t r o l l e r   ( A T t i n y 1 3 )   i s   u s e d   a s   a   s m a r t   c a r d   a n d   t h e   n u m b e r s   o f   u n i t s   r e c h a r g e d   b y   t h e   c o n s u m e r s   a r e   wr i t t e n   i n   i t .   A   r e l a y   s y s t e m   h a s   b e e n   u s e d   wh i c h   e i t h e r   i s o l a t e s   o r   e s t a b l i s h e s   t h e   c o n n e c t i o n   b e t we e n   t h e   e l e c t r i c a l   l o a d   a n d   e n e r g y   m e t e r   t h r o u g h   t h e   s u p p l y   m a i n s   d e p e n d i n g   u p o n   t h e   u n i t s   p r e s e n t   i n   t h e   s m a r t   c a r d . E n e r g y   c o n s u m p t i o n   ( k W h ) ,   m a x i m u m   d e m a n d   ( k W ) ,   t o t a l   u n i t   r e c h a r g e d   ( k W h )   a n d   r e s t   o f   t h e   u n i t s   ( k W h )   a r e   s t o r e d   i n   t h e   A T m e g a 3 2   t o   e n s u r e   t h e   a c c u r a t e   m e a s u r e m e n t   e v e n   i n   t h e   e v e n t   o f   a n   e l e c t r i c a l   p o we r   o u t a g e   t h a t   c a n   b e   e a s i l y   r e a d   f r o m   a   2 0 × 4   L CD .   A s   s o o n   a s   t h e   s u p p l y   i s   r e s t o r e d ,   e n e r g y   m e t e r   r e s t a r t s   wi t h   t h e   s t o r e d   v a l u e s .   A   s i n g l e   p h a s e   p r e p a i d   e n e r g y   m e t e r   p r o t o t y p e   h a s   b e e n   i m p l e m e n t e d   t o   p r o v i d e   m e a s u r e m e n t   u p   t o   4 0 A   l o a d   c u r r e n t   a n d   2 3 0 V   l i n e   t o   n e u t r a l   v o l t a g e . Ne c e s s a r y   p r o g r a m   f o r   m i c r o c o n t r o l l e r s   a r e   wr i t t e n   i n   c - l a n g u a g e   a n d   c o m p i l e d   b y   W i n - A V R   l i b c   c o m p i l e r .     Ke y wo r d s :   E n e r g y   m e t e r   I C,   M i c r o c o n t r o l l e r ,   L CD ,   R e l a y   c o n t r o l   u n i t ,   S m a r t   c a r d .         1 .   I n t r o d u c t i o n     T h e   p r e s e n t   s y s t e m   o f   e n e r g y   m e t e r i n g   a s   w e l l   a s   b i l l i n g   i n   B a n g l a d e s h   w h i c h   u s e s   e l e c t r o m e c h a n i c a l   a n d   s o m e w h e r e   d i g i t a l   e n e r g y   m e t e r   i s   e r r o r   p r o n e   a n d   i t   c o n s u m e s   m o r e   t i m e   a n d   l a b o r .   T h e   c o n v e n t i o n a l   e l e c t r o m e c h a n i c a l   m e t e r s   a r e   b e i n g   r e p l a c e d   b y   n e w   e l e c t r o n i c   m e t e r s   t o   i m p r o v e   a c c u r a c y   i n   m e t e r   r e a d i n g .   S t i l l ,   t h e   I n d i a n   p o w e r   s e c t o r   f a c e s   a   s e r i o u s   p r o b l e m   o f   r e v e n u e   c o l l e c t i o n   f o r   t h e   a c t u a l   e l e c t r i c   e n e r g y   s u p p l i e d   o w i n g   t o   e n e r g y   t h e f t s   a n d   n e t w o r k   l o s s e s .   O n e   o f   t h e   p r i m e   r e a s o n s   i s   t h e   t r a d i t i o n a l   b i l l i n g   s y s t e m   w h i c h   i s   i n a c c u r a t e   m a n y   t i m e s ,   s l o w ,   c o s t l y ,   a n d   l a c k   i n   f l e x i b i l i t y   a s   w e l l   a s   r e l i a b i l i t y   [ 1 ] .     M e t e r s ,   i n   t h e   p a s t   a n d   t o d a y   i n   a   f e w   c o u n t r i e s ,   w e r e   e l e c t r o m e c h a n i c a l   d e v i c e s   w i t h   p o o r   a c c u r a c y   a n d   l a c k   o f   c o n f i g u r a b i l i t y .   T h e f t   d e t e c t i o n   w a s   a l s o   a   c h a l l e n g e . R e c e n t   d e v e l o p m e n t s   i n   t h i s   d i r e c t i o n   s e e m   t o   p r o v i d e   o p p o r t u n i t i e s   i n   i m p l e m e n t i n g   e n e r g y   e f f i c i e n t   m e t e r i n g   t e c h n o l o g i e s   t h a t   a r e   m o r e   p r e c i s e ,   a c c u r a t e ,   e r r o r   f r e e ,   e t c .   [ 2 ] .     A   P r e p a i d   E n e r g y   M e t e r   e n a b l e s   p o w e r   u t i l i t i e s   t o   c o l l e c t   e l e c t r i c i t y   b i l l s   f r o m   t h e   c o n s u m e r s   p r i o r   t o   i t s   c o n s u m p t i o n .   T h e   p r e p a i d   m e t e r   i s   n o t   o n l y   l i m i t e d   t o   A u t o m a t e d   M e t e r   R e a d i n g   b u t   i s   a l s o   a t t r i b u t e d   w i t h   p r e p a i d   r e c h a r g i n g   a b i l i t y   a n d   i n f o r m a t i o n   e x c h a n g e   w i t h   t h e   u t i l i t i e s   p e r t a i n i n g   t o   c u s t o m e r s   c o n s u m p t i o n   d e t a i l s .   T h e   u s e   o f   e l e c t r o n i c   t o k e n   p r e p a y m e n t   m e t e r i n g   h a s   b e e n   w i d e l y   u s e d   i n   U K   f o r   c u s t o m e r s   w i t h   p o o r   r e c o r d   o f   p a y m e n t   [ 3 ] .   A   p a p e r   s u g g e s t s   a   d e s i g n   o f   a   s y s t e m   w h i c h   c a n   b e   u s e d   f o r   d a t a   t r a n s m i s s i o n   b e t w e e n   t h e   p e r s o n a l   c o m p u t e r   a n d   s m a r t   c a r d   [ 4 ] .   A n o t h e r   p a p e r   s u g g e s t s   m a k i n g   u s e   o f   s t a t e   o f   a r t   t e c h n o l o g i e s   l i k e   W i M A X   i n   P r e p a i d   E n e r g y   M e t e r   o w i n g   t o   t h e   i d e a   o f   c e n t r a l i z e d   a c c o u n t i n g ,   m o n i t o r i n g   a n d   c h a r g i n g   [ 5 ] .   P o l y p h a s e   p r e p a i d   e n e r g y   m e t e r i n g   s y s t e m s   h a v e   a l s o   b e e n   p r o p o s e d   a n d   d e v e l o p e d   b a s e d   o n   l o c a l   p r e p a y m e n t   a n d   a   c a r d   r e a d e r   [ 6 ] .   W i r e l e s s   p r e p a i d   e n e r g y   m e t e r i n g   s y t e m   h a s   b e e n   p r o p o s e d   w h i c h   i n c o r p o r a t e   R F   b a s e d   s y s t e m   [ 7 ] .   D i g i t a l   e n e r g y   m e t e r i n g   s y s t e m   a s   a n   a l t e r n a t i v e   f o r   t h e   c l e c t r o m e c h a n i c a l   s y s t e m   h a s   b e e n   p r o p o s e d   a n d   d e v e l o p e d   w i t h   t h e   P e r i p h e r a l   I n t e r f a c e   C o n t r o l l e r   ( P I C )   a n d   n e c e s s a r y   s o f t w a r e   [ 8 ] .   D u e   t o   t h e   l o w   c o s t   o f   m i c r o c o n t r o l l e r s ,   P r e p a i d   E n e r g y   M e t e r   h a s   b e e n   d e v e l o p e d   u s i n g   a   m i c r o c o n t r o l l e r   f r o m   t h e   M i c r o c h i p   T e c h n o l o g y   I n c .   P I C   f a m i l y   [ 9 ] .     I n   t h i s   p a p e r ,   w e   h a v e   p r o p o s e d   a   m i c r o c o n t r o l l e r   b a s e d   s i n g l e   p h a s e   d i g i t a l   P r e p a i d   E n e r g y   M e t e r   u s i n g   t w o   m i c r o c o n t r o l l e r s   f r o m   t h e   A t m e l   A V R   f a m i l y   b e c a u s e   o f   i t s   p e r f o r m a n c e ,   p o w e r   e f f i c i e n c y   a n d   d e s i g n   f l e x i b i l i t y   a n d   a n   E n e r g y   M e t e r   I C .   I n   t h i s   p a p e r   a   c r e d i t   c a r d   i s   u s e d   w h i c h   i s   c a p a b l e   o f   c o m m u n i c a t i n g   w i t h   b o t h   t h e   d i s t r i b u t o r   u n i t   f r o m   w h e r e   t h e   c r e d i t   c a r d   h a v e   t o   b e   r e c h a r g e d   a n d   t h e   e n e r g y   m e t e r   t o   w h i c h   t h e   n u m b e r   o f   r e c h a r g e d   u n i t s   t o   b e   l a o d e d .   A n   e l e c t r o n i c   c i r c u i t   c a l l e d   U S B   b u r n e r   c i r c u i t   i s   u s e d   t o   l o a d   t h e   r e c h a r g e d   u n i t s   b o t h   i n   e n e r g y   m e t e r   a n d   s m a r t   c a r d .   S o f t w a r e s   h a v e   b e e n   d e v e l o p e d   i n   c -   l a n g u a g e   a n d   c o m p i l e d   b y   W i n - A V R   l i b c   c o m p i l e r .   T h e   p r o p o s e d   e n r g y   m e t e r   h a s   b e e n   i m p l e m e n t e d   i n   t h e   l a b o r a t o r y   a n d   f i n a l l y   r e s u l t s   o b t a i n e d   h a v e   b e e n   p r e s e n t e d   a n d   c o m p a r e d   w i t h   e l e c t r o m e c h a n i c a l   e n e r g y   m e t e r .             Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I J P E D S     V o l .   1 ,   N o .   2 ,     D e c e m b e r   2 0 1 1   :     1 3 9     1 4 7   1 4 0 2 .   D e v e l o p m e n t   o f   T h e   S y s t e m   A r c h i t e c t u r e :   T h e   s y s t e m   a r c h i t e c t u r e   o f   m i c r o c o n t r o l l e r   b a s e d   s i n g l e   p h a s e   d i g i t a l   p r e p a i d   e n e r g y   m e t e r   f o r   i m p r o v e d   m e t e r i n g   s y s t e m   i s   s h o w n   i n   f i g u r e   1 .         F i g .   1   P r e p a i d   e n e r g y   m e t e r i n g   s y s t e m       T h e   e n e r g y   m e t e r i n g   s y s t e m   c o n s i s t s   o f   E n e r g y   M e t e r   c h i p ,   M i c r o c o n t r o l l e r ,   V o l t a g e   a n d   C u r r e n t   c o n t r o l l i n g   u n i t ,   S m a r t   c a r t ,   R e l a y   a n d   L i q u i d   C r y s t a l   D i s p l a y   ( L C D ) .     ·   E n e r g y   M e t e r   I C   g e n e r a l l y   p r o d u c e s   e l e c t r i c a l   p u l s e s   p r o p o r t i o n a l   t o   t h e   p o w e r   c o n s u m e d   b y   t h e   c o n s u m e r   a n d   t h e   p o w e r   s u p p l y   o f   m i c r o c o n t r o l l e r .   ·   M i c r o c o n t r o l l e r   c a l c u l a t e s   t h e   e n e r g y   c o n s u m e d   b y   t h e   c o n s u m e r   u t i l i z i n g   t h e   o u t p u t   o f   E n e r g y   M e t e r   C h i p   a n d   p r o g r a m s   l o a d e d   o n   t h e   m i c r o c o n t r o l l e r .   ·   V o l t a g e   a n d   C u r r e n t   c o n t r o l l i n g   u n i t   f e e d s   t h e   a c t u a l   c u r r e n t   a n d   v o l t a g e   o f   l o a d   c o n n e c t e d   t o   c o n s u m e r   s i d e   t o   t h e   e n e r g y   m e t e r   c h i p .   ·   S m a r t   C a r d   i n t e r f a c e s   w i t h   t h e   m i c r o c o n t r o l l e r   u n i t   i n   w h i c h   t h e   n u m b e r   o f   u n i t s   r e c h a r g e d   b y   t h e   c o n s u m e r   a r e   w r i t t e n .   ·   R e l a y   m a i n l y   p e r f o r m s   t h e   o p e n i n g   a n d   c l o s i n g   o f   a   c o n n e c t i o n   b e t w e e n   e n e r g y   m e t e r   a n d   l o a d   t h r o u g h   s u p p l y   m a i n s   d e p e n d i n g   u p o n   t h e   n u m b e r   o f   u n i t s   p r e s e n t   i n   t h e   s m a r t   c a r d   a t   a   m o m e n t .     ·   L i q u i d   C r y s t a l   D i s p l a y   s h o w s   t h e   e n e r g y   c o n s u m p t i o n ,   n u m b e r   o f   u n i t   r e c h a r g e d   b y   t h e   c o n s u m e r ,   r e s t   o f   t h e   u n i t   a n d   m a x i m u m   d e m a n d .         T h e   e n e r g y   b i l l i n g   s y s t e m   i s   s h o w n   i n   f i g u r e   2 .   T h e   e n e r g y   b i l l i n g   s y s t e m   m a i n l y   c o n s i s t s   o f   a   u s e r   o p e r a t e d   P C ,   U S B   B u r n e r   c i r c u i t   a n d   S m a r t   c a r d .         F i g .   2   P r e p a i d   e n e r g y   b i l l i n g   s y s t e m     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J P E D S     I S S N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4       M i c r o c o n t r o l l e r   B a s e d   S i n g l e   P h a s e   D i g i t a l   P r e p a i d   E n e r g y   M e t e r   f o r   I m p r o v e d   M e t e r i n g     ( M d .   M e j b a u l   H a q u e )   1 4 1 T h e   s e r v e r   u n i t   s e t s   n u m b e r   o f   u n i t s   i n   t h e   s m a r t   c a r d   a c c o r d i n g   t o   t h e   c o n s u m e r s   d e m a n d .   T h e   t a r i f f   r a t e s   a r e   a l r e a d y   p r o g r a m m e d   i n   t h e   P C   o f   e n e r g y   b i l l i n g   s y s t e m   a n d   t h e   s y s t e m   w i l l   o n l y   l o a d   t h e   n u m b e r   o f   u n i t s   i n t o   t h e   s m a r t   c a r d .         3 .   H a r d w a r e   D e v e l o p m e n t   o f   P r e p a i d   E n e r g y   M e t e r   T h e   h a r d w a r e   a r c h i t e c t u r e   o f     M i c r o c o n t r o l l e r   b a s e d   d i g i t a l   p r e p a i d   e n e r g y   m e t e r   i s   s h o w n   i n   t h e   F i g .   3 .   T h e   e n e r g y   c o n s u m p t i o n   i s   b e i n g   c a l c u l a t e d   u s i n g   t h e   e n e r g y   m e t e r   I C   a n d   M i c r o c o n t r o l l e r   ( A T m e g a 3 2 ) .   I n   o r d e r   t o   p r e v e n t   u n a u t h o r i z e d   c o n n e c t i o n ,   a   t a m p e r i n g   d e t e c t i o n   u n i t   i s   p r e s e n t   i n   t h e   E n e r g y   M e t e r   I C .     T h e   M i c r o c o n t r o l l e r   b a s e d   d i g i t a l   p r e p a i d   e n e r g y   m e t e r   s y s t e m   c a n   b e   d i v i d e d   i n t o   e i g h t   p a r t s   a s   V o l t a g e   s e n s o r ,   C u r r e n t   s e n s o r ,   E n e r g y   M e t e r   I C ,   M i c r o c o n t r o l l e r ,   S m a r t   C a r d   a n d   i t s   C o m m u n i c a t i o n   w i t h   S e r v e r   T e r m i n a l ,   R e l a y   C o n t r o l   U n i t ,   D i s p l a y   U n i t   a n d   P o w e r   S u p p l y   U n i t .   I n   t h e   f o l l o w i n g   c i r c u i t   d i a g r a m ,   V c c   r e p r e s e n t s   t h e   p o s i t i v e   s u p p l y   a n d   G n d   r e p r e s e n t s   g r o u n d .   T h e   h a r d w a r e   d e s c r i p t i o n   o f   e i g h t   p a r t s   i s   s e p a r a t e l y   i n t r o d u c e d   a s   f o l l o w s             F i g .   3   H a r d w a r e   o f   d i g i t a l   p r e p a i d   e n e r g y   m e t e r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I J P E D S     V o l .   1 ,   N o .   2 ,     D e c e m b e r   2 0 1 1   :     1 3 9     1 4 7   1 4 2 a .   V o l t a g e   S e n s o r       I n   t h i s   s c h e m e ,   e n e r g y   m e t e r   I C   ( A D 7 7 5 1 )   i s   b i a s e d   a r o u n d   t h e   n e u t r a l   w i r e   a n d   a   r e s i s t o r   d i v i d e r   i s   u s e d   t o         p r o v i d e   a   v o l t a g e   s i g n a l   t h a t   i s   p r o p o r t i o n a l   t o   t h e   l i n e   v o l t a g e .   A   v o l t a g e   d i v i d e r   i s   m a d e   i n   c o m b i n a t i o n   o f   1   M   r e s i s t o r   a n d   1   k   r e s i s t o r .   T h e   o u t p u t   v o l t a g e   a c r o s s   t h e   1   k   r e s i s t o r   i s   a p p l i e d   t o   t h e   v o l t a g e   c h a n n e l   o f   t h e   e n e r g y   m e t e r   I C .     b .   C u r r e n t   S e n s o r       T h e   v o l t a g e   o u t p u t s   f r o m   a   c a l i b r a t e d   r e s i s t o r   o f   3 . 3 3 5   m   c o n n e c t e d   w i t h   t h e   n e u t r a l   w i r e   i s   a p p l i e d   t o   t h e   c u r r e n t   c h a n n e l   o f   t h e   e n e r g y   m e t e r   I C .   C u r r e n t   c h a n n e l   h a s   a   p r o g r a m m a b l e   g a i n   a m p l i f i e r   w i t h   g a i n s   o f   1 ,   2 ,   8 ,   o r   1 6 .   T h e   m a x i m u m   p e a k   d i f f e r e n t i a l   v o l t a g e   i s   ± 6 6 0   m V   d i v i d e d   b y   t h e   g a i n   s e l e c t i o n .       c .   E n e r g y   M e t e r   I C   E n e r g y   m e t e r   I C   h a s   t w o   A D C s   t h a t   d i g i t i z e s   t h e   v o l t a g e   a n d   c u r r e n t   s i g n a l s   f r o m   t h e   s u p p l y   m a i n .   T h e s e   A D C s   a r e   1 6 - b i t   s e c o n d   o r d e r   s i g m a - d e l t a   c o n v e r t e r s   w i t h   a n   o v e r   s a m p l i n g   r a t e   o f   9 0 0   k H z .   A   h i g h - p a s s   f i l t e r   i n   t h e   c u r r e n t   c h a n n e l   r e m o v e s   a n y   d c   c o m p o n e n t   f r o m   t h e   c u r r e n t   s i g n a l .   T h i s   e l i m i n a t e s   a n y   i n a c c u r a c i e s   i n   t h e   r e a l - p o w e r   c a l c u l a t i o n   d u e   t o   o f f s e t s   i n   t h e   v o l t a g e   o r   c u r r e n t   s i g n a l s .   T h e   r e a l - p o w e r   c a l c u l a t i o n   i s   d e r i v e d   f r o m   t h e   i n s t a n t a n e o u s   p o w e r   s i g n a l .   T h e   i n s t a n t a n e o u s   p o w e r   s i g n a l   i s   g e n e r a t e d   b y   a   d i r e c t   m u l t i p l i c a t i o n   o f   t h e   c u r r e n t   a n d   v o l t a g e   s i g n a l s .   I n   o r d e r   t o   e x t r a c t   t h e   r e a l - p o w e r   c o m p o n e n t ,   t h e   i n s t a n t a n e o u s   p o w e r   s i g n a l   i s   l o w - p a s s   f i l t e r e d . T h e   l o w   f r e q u e n c y   o u t p u t   o f   t h e   e n e r g y   m e t e r   I C   i s   g e n e r a t e d   b y   a c c u m u l a t i n g   t h i s   r e a l - p o w e r   i n f o r m a t i o n .   T h e   o u t p u t   f r e q u e n c y   i s   t h e r e f o r e   p r o p o r t i o n a l   t o   t h e   a v e r a g e   r e a l - p o w e r .   T h i s   a v e r a g e   r e a l - p o w e r   i n f o r m a t i o n   c a n   i n   t u r n   b e   a c c u m u l a t e d   b y   a   c o u n t e r   t o   g e n e r a t e   r e a l - e n e r g y   i n f o r m a t i o n .       d .   M i c r o c o n t r o l l e r   M i c r o c o n t r o l l e r   i s   a   p r o g r a m m a b l e   d e v i c e   w h i c h   c o n t a i n s   a   m i c r o p r o c e s s o r ,   m e m o r y ,   i n p u t - o u t p u t   p o r t s   e t c   w h i c h   c a n   b e   c o m p a r e d   w i t h   t h e   m i c r o c o m p u t e r .   M i c r o c o n t r o l l e r   i s   a   s i n g l e   c h i p   c o m p u t e r .   A s   m i c r o c o n t r o l l e r   i s   a   l o w   c o s t   p r o g r a m m a b l e   d e v i c e .   I t   i s   u s e d   i n   t h e   a u t o m a t i c   c o n t r o l   a p p l i c a t i o n .   N o w   t h e   p u l s e s   p r o d u c e d   a t   t h e   p i n   C F   i s   d i r e c t l y   a p p l i e d   t o   t h e   c o u n t e r   p i n   o f   t h e   m i c r o c o n t r o l l e r .   T h e   m i c r o c o n t r o l l e r   c o u n t s   t h e   p u l s e s   t h a t   a p p e a r   a t   p i n   1   o f   M i c r o c o n t r o l l e r   ( A T m e g a 3 2 )   w i t h i n   e v e r y   2 0   s e c o n d s .   T h e   n u m b e r   o f   p u l s e s   p e r   s e c o n d   a p p e a r e d   a t   p i n   2 2   o f   E n e r g y   M e t e r   I C   i s   d i r e c t l y   p r o p o r t i o n a l   t o   t h e   i n s t a n t a n e o u s   r e a l   p o w e r   i n f o r m a t i o n   f o r   a   p a r t i c u l a r   l o a d .   I n f o r m a t i o n   s u c h   a s   p o w e r ,   e n e r g y ,   a n d   m a x i m u m   d e m a n d   a r e   s t o r e d   a t   t h e   E E P R O M   o f   t h e   M i c r o c o n t r o l l e r   ( A T m e g a 3 2 ) .     e .   S m a r t   C a r d   a n d   i t s   C o m m u n i c a t i o n   w i t h   S e r v e r   T e r m i n a l   a n d   E n e r g y   M e t e r i n g   S y s t e m   A   m i c r o c o n t r o l l e r   ( A T t i n y 1 3 )   i s   u s e d   a s   a   s m a r t   c a r d   i n   w h i c h   t h e   n u m b e r s   o f       u n i t s   t o   b e   r e c h a r g e d   a r e   l o a d e d   b y   i n t e r f a c i n g   w i t h   t h e   U S B   p o r t   a n d   t h e   u s e r   o p e r a t e d   P C   o f   s e r v e r   t e r m i n a l .   T h e   A T t i n y 1 3   w i l l   s e n d   t h e   i n f o r m a t i o n   c o n t a i n e d   o n   i t   t o   t h e   m i c r o c o n t r o l l e r   ( A T m e g a 3 2 ) ,   w h e n   t h e   D I P   s w i t c h   c o n n e c t e d   w i t h   t h e   t w o   m i c r o c o n t r o l l e r s   i s   s w i t c h e d   o n .   T h e n     t h e   i n f o r m a t i o n   o f   m i c r o c o n t r o l l e r   ( A T t i n y 1 3 )   w i l l   b e   t r a n s f e r r e d   t o   t h e   m i c r o c o n t r o l l e r   ( A T m e g a 3 2 )   a n d   s t o r e d   i n   t h e   E E P R O M   o f   t h e   m i c r o c o n t r o l l e r   ( A T m e g a 3 2 )   w h i l e   e r a s i n g   t h e   c o n t e n t   o f   t h e   A T t i n y 1 3 .   T h e   n u m b e r   o f   r e c h a r g e d   u n i t s   a r e   c o n t a i n e d   i n   t h e   E E P R O M   o f   t h e   m i c r o c o n t r o l l e r   ( A T m e g a 3 2 )   a n d   w i l l   b e   g r a d u a l l y   d e c r e a s e d   w i t h   t h e   i n c r e m e n t   o f   t h e   e n e r g y   c o n s u m p t i o n   b y   t h e   l o a d .   T h e   u p d a t e d   v a l u e   a f t e r   t h e   e x e c u t i o n   o f   t h e   e v e r y   s t e p   w i l l   b e   s t o r e d   i n   t h e   E E P R O M   o f   t h e   m i c r o c o n t r o l l e r   ( A T m e g a 3 2 ) .   N o w   t h e   c o n s u m e r s   h a v e   t o   r e c h a r g e   t h e   s m a r t   c a r d   f r o m   s e r v e r   t e r m i n a l   f o r   f u r t h e r   u s e   o f   e n e r g y   a f t e r   f i n i s h i n g   t h e   p r e v i o u s l y   r e c h a r g e d   u n i t s .     f .   R e l a y   C o n t r o l   U n i t         F i v e   r e l a y s   e a c h   o f   r a t i n g   1 0 A   a r e   u s e d .   O n e   r e l a y   i s   o n l y   u s e d   t o   p r o v i d e   t h e   c o i l   c u r r e n t .   W h e n   t h i s   r e l a y   w i l l   c o n d u c t   t h e n   i t   e n e r g i z e s   t h e   r e s t   o f   t h e   r e l a y s   a n d   c o n s e q u e n t l y   t h e   l o a d   c u r r e n t   w i l l   f l o w   t h r o u g h   t h e   f o u r   r e l a y s   o n l y   w h i c h   a c t s   a s   o n e   r e l a y   o f   r a t i n g   4 0 A .   W h e n   t h e   n u m b e r   o f   u n i t s   s t o r e d   i n   t h e   E E P R O M   r e a c h e s   z e r o ,   t h e   m i c r o c o n t r o l l e r   ( A T m e g s 3 2 )   i n i t i a t e s   a   p u l s e   t o   t h e   b a s e   o f   t h e   t r a n s i s t o r .   T h e n   t h e   t r a n s i s t o r   w i l l   b e   s w i t c h e d   o n   w h i c h   i n i t i a t e s   t h e   o p e r a t i o n   o f   t h e   r e l a y   a n d   c o n s e q u e n t l y   t h e   r e l a y   w i l l   b e   o f f .     W h e n   t h e   c r e d i t   c a r d   i s   a g a i n   r e c h a r g e d ,   t h e   A T m e g a 3 2   w i l l   s e n d   a   p u l s e   f o r   w h i c h   t h e   r e l a y   e s t a b l i s h e s   a   c o n n e c t i o n   b e t w e e n   t h e   l o a d   a n d   t h e   s u p p l y   m a i n s .       g .   D i s p l a y   U n i t         T h e   l i q u i d   c r y s t a l   d i s p l a y   c o n t r o l l e r   d i s p l a y s   a l p h a n u m e r i c   c h a r a c t e r s   a n d   s y m b o l s .   I t   c a n   b e   c o n f i g u r e d   t o   d r i v e   a   d o t - m a t r i x   l i q u i d   c r y s t a l   d i s p l a y   u n d e r   t h e   c o n t r o l   o f   m i c r o c o n t r o l l e r .   I n   t h i s   p a p e r ,   L C D   i s   m a i n l y   u s e d   t o   d i s p l a y   e n e r g y   c o n s u m p t i o n   o f   t h e   l a o d ,   t h e   n u m b e r   o f   u n i t s   r e c h a r g e d   b y   t h e   c o n s u m e r ,   r e s t   u n i t s ,   m a x i m u m   d e m a n d   o f   c o n s u m e r .         h .   P o w e r   S u p p l y   U n i t     E v e r y   e l e c t r o n i c   c i r c u i t   n e e d s   a p p r o p r i a t e   p o w e r   s u p p l y   f o r   i t s   o p e r a t i o n .   B a s i c a l l y   M i c r o c o n t r o l l e r s ,   E n e r g y   M e t e r   I C s ,   L i q u i d   c r y s t a l   d i s p l a y   a n d   r e l a y s   o p e r a t e   o n   ± 5   v o l t s   s u p p l y .   F o r   t h i s   r e a s o n ,   w e   h a v e   u s e d   a   ± 5   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J P E D S     I S S N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4       M i c r o c o n t r o l l e r   B a s e d   S i n g l e   P h a s e   D i g i t a l   P r e p a i d   E n e r g y   M e t e r   f o r   I m p r o v e d   M e t e r i n g     ( M d .   M e j b a u l   H a q u e )   1 4 3 v o l t   p o w e r   s u p p l y .   W e   h a v e   t a k e n   i n t o   c o n s i d e r a t i o n   t h e   s m a l l   e n e r g y   c o n s u m e d   b y   t h e   p o w e r   s u p p l y   i t s e l f   t h a t   w i l l   b e   p a i d   b y   t h e   c o n s u m e r s .         4 .   B a s i c   D a t a   A c q u i s i t i o n   a n d   E n e r g y   C a l c u l a t i o n   a .   D a t a   A c q u i s i t i o n   f o r   C a l c u l a t i n g   P o w e r           T h e   E n e r g y   M e t e r   I C   A D 7 7 5 1   p r o d u c e s   a n   o u t p u t   f r e q u e n c y   t h a t   i s   p r o p o r t i o n a l   t o   t h e   t i m e   a v e r a g e   v a l u e   o f   t h e   p r o d u c t   o f   t w o   v o l t a g e   s i g n a l s .   T h e   i n p u t   v o l t a g e   s i g n a l s   a r e   a p p l i e d   a c r o s s   p i n   4 ,   6   a n d   p i n   8 ,   7   o f   E n e r g y   M e t e r   I C .   T h e   E n e r g y   M e t e r   I C   a l s o   p r o v i d e s   a n   o u t p u t   f r e q u e n c y   a t   p i n   2 2   o f   E n e r g y   E e t e r   I C   e q u a l   t o   t h e   o u t p u t   p o w e r   t h a t   c a n   b e   c a l c u l a t e d   u s i n g   a n   e q u a t i o n   a s       2 R E F V 4 1 F G a i n 2 V 1 V 5 . 7 4 F - ´ ´ ´ ´ =                                                                                   ( 1 )     w h e r e ,   V RE F =   N o m i n a l   r e f e r e n c e   v o l t a g e   f o r   E n e r g y   M e t e r   I C   = 2 . 5   v o l t s                             F 1 - 4 = 1 . 7       G a i n = 1         V 1 =   V o l t a g e   a p l l i e d   a c r o s s   p i n   4   a n d   6   w h i c h   i s   p r o p o r t i o n a l   t o   l o a d   c u r r e n t         V 2 =   V o l t a g e   a p l l i e d   a c r o s s   p i n   8   a n d   7   w h i c h   i s   p r o p o r t i o n a l   t o   l i n e   t o   n e u t r a l   v o l t a g e       T h i s   o u t p u t   f r e q u e n c y   i s   p r o p o r t i o n a l   t o   t h e   r e a l   p o w e r   i n f o r m a t i o n .   D u r i n g   c a l i b r a t i o n   w e   h a v e   g o t   t h e   f r e q u e n c y   F = 0 . 5   H z   a g a i n s t   1 . 5   k W   l o a d .   W h e n   F =   0 . 5   H z ,   t h e n   p o w e r = 1 5 0 0   W a t t .   S o   f o r   a n y   v a l u e   o f   t h e   f r e q u e n c y   a t   F   ( s a y   F =   X   H z ) ,   P o w e r ,   P   w i l l   b e       0 . 5 X 1 5 0 0 P ´ =                                                                                                                                                     ( 2 )     X 3 0 0 0 P ´ =                                                                                                                                                       ( 3 )     b .   E n e r g y   C a l c u l a t i o n         T h e   c o m p l e t e   e q u a t i o n   f o r   d e t e r m i n i n g   t h e   e n e r g y   o r   u n i t s   c o n s u m e d   f r o m   P o w e r ,   P   i s   o b t a i n e d   a s   f o l l o w s         U n i t s 3 6 0 0 1 0 0 0 S e c P E n e r g y 3 6 0 0 1 0 0 0 k W h   1   W a t t S e c 1 1 0 0 0 k W S e c   1   W a t t S e c 1 ´ ´ = ´ = =                                                                                                         ( 4 )           U n i t s 3 6 0 0 0 0 0 S e c X 3 0 0 0 E n e r g y ´ ´ =                                                                                               ( 5 )       5 .   S o f t w a r e   D e v e l o p m e n t   f o r     P r e p a i d   E n e r g y   M e t e r       T h e   s y s t e m   s o f t w a r e   i s   i m p l e m e n t e d   b y   C   l a n g u a g e   a n d   t h e   d e v e l o p e d   c o d e   i s   e d i t e d ,   c o m p i l e d   a n d   d e b u g g i n g   b y   W i n - A V R   s o f t w a r e .       a .   A l g o r i t h m   f o r   E n e r g y   M e t e r i n g   s y s t e m   a t   c o n s u m e r s   e n d   1   S t a r t     2   I n i t i a l i z e   t h e   d i s p l a y .     3   D e c i d e   w h e t h e r   t h e   n u m b e r   o f   u n i t s   i n   M i c r o c o n t r o l l e r   i s   s u f f i c i e n t   o r   n o t .   I f   t h e   b a l a n c e   i s   i n s u f f i c i e n t   t h e n   d i s c o n n e c t   t h e   l o a d   f r o m   s u p p l y   o t h e r w i s e   c o n n e c t   t o   t h e   l o a d   t o   s u p p l y .     4   C o u n t   t h e   n u m b e r   o f   p u l s e s   i n i t i a t e d   f r o m   E n e r g y   M e t e r   I C   A D 7 7 5 1   w i t h   t h e   h e l p   o f   c o u n t e r 0   w h e n   t h e   l o a d   c o n s u m e s   p o w e r .   5   M e a s u r e   t i m e   w i t h   t h e   h e l p   o f   t i m e r 1 .   6   C a l c u l a t e   p o w e r ,   X P ´ = 3 0 0 0 u s i n g   t h i s   e q u a t i o n ,   w h e r e   X   d e n o t e s   t h e   f r e q u e n c y   o f   p u l s e s   t h a t   i s   p r o d u c e d   b y   t h e   E n e r g y   M e t e r   I C .   7   C a l c u l a t e   e n e r g y   u s i n g   t h e   f o l l o w i n g   e q u a t i o n ,         U n i t s 3 6 0 0 0 0 0 S e c X 3 0 0 0 E n e r g y ´ ´ =   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I J P E D S     V o l .   1 ,   N o .   2 ,     D e c e m b e r   2 0 1 1   :     1 3 9     1 4 7   1 4 4 8   S t o r e   e n e r g y   a n d   p o w e r   r e a d i n g   i n t o   t h e   E E P R O M   o f   A T m e g a 3 2   M i c r o c o n t r o l l e r   f o r   f u t u r e   u s e .   9   C h e c k   w h e t h e r   t h e   b u t t o n   f o r   n u m b e r   o f   u n i t s   r e c h a r g e   i s   p r e s s e d   o r   n o t .   I f   t h e   b u t t o n   i s   p r e s s e d   c h e c k   w h e t h e r   a   v a l i d   s m a r t   c a r d   i s   i n s e r t e d   o r   n o t .   I f   t h e   i n s e r t e d   c a r d   i s   v a l i d   t h e n   r e a d ,   s t o r e   a n d   u p d a t e   t h e   r e c h a r g e   i n f o r m a t i o n   a n d   d i s p l a y   t h e   u p d a t e   s t a t u s   o n   t h e   L C D   1 0     I f   t h e   v a l i d   s m a r t   c a r d   i s   n o t   i n s e r t e d   t h e n   r e p e a t   t h e   s t e p   3           F i g .   4   F l o w   c h a r t   f o r   e n e r g y   m e t e r i n g   s y s t e m   a t   c o n s u m e r s   e n d     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J P E D S     I S S N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4       M i c r o c o n t r o l l e r   B a s e d   S i n g l e   P h a s e   D i g i t a l   P r e p a i d   E n e r g y   M e t e r   f o r   I m p r o v e d   M e t e r i n g     ( M d .   M e j b a u l   H a q u e )   1 4 5 b .   A l g o r i t h m   f o r   E n e r g y   B i l l i n g   S y s t e m   a t   S e r v e r   E n d   1 .   S t a r t   2 .   I n i t i a l i z e   t h e   s i g n a l   3 .   I f   t h e   p u s h   b u t t o n   i s   p r e s s e d ,   s t a r t   d a t a   t r a n s f e r   t o   t h e   A T m e g a 3 2   f r o m   A T t i n y 1 3   m i c r o c o n t r o l l e r   o t h e r w i s e   g o   t o   s t e p   2 .   4 .   I f   t h e   c o n f i r m a t i o n   m e s s a g e   i s   f o u n d   f r o m   A T m e g a 3 2 ,   t h e n   e r a s e s   t h e   c o n t e n t   o f   t h e   s m a r t   c a r d   ( A T t i n y 1 3 )   a n d   f i n i s h   o t h e r w i s e   g o   t o   s t e p   2 .             F i g .   5   F l o w   c h a r t   f o r   e n e r g y   b i l l i n g   s y s t e m   a t   s e r v e r   t e r m i n a l       T a b l e   1 .   T e s t   R e s u l t   o f   E n e r g y   M e a s u r e m e n t   b y   t h e   P r o p o s e d   P r e p a i d   E n e r g y   M e t e r     T i m e   ( s e c )   E x p e c t e d   E n e r g y   o u t p u t   ( k W - s e c )   E n e r g y   O u t p u t   f r o m   M e a s u r e m e n t   ( k W - s e c )   P e r c e n t a g e   o f   e r r o r   0   0   0   N o t   A p p l i c a b l e   2 0   2 4   2 3   4 . 1 7   4 0   4 8   4 7   2 . 0 8   6 0   7 2   7 0 . 6   1 . 9 4   8 0   9 6   9 7 . 5   - 1 . 5 6   1 0 0   1 2 0   1 2 2   - 1 . 6 7   1 2 0   1 4 4   1 4 5   - 0 . 6 9   1 4 0   1 6 8   1 6 8 . 5   - 0 . 3 0   1 6 0   1 9 2   1 9 2 . 3   - 0 . 1 6   1 8 0   2 1 6   2 1 5 . 7   0 . 1 4   2 0 0   2 4 0   2 4 0 . 3   - 0 . 1 3   2 2 0   2 6 4   2 6 4 . 1   - 0 . 0 4   2 4 0   2 8 8   2 8 8 . 0 5   - 0 . 0 2           6 .   R e s u l t s   a n d   A n a l y s i s       T h e   E n e r g y   M e t e r   w a s   t e s t e d   i n   t h e   M e a s u r e m e n t   L a b o r a t o r i e s   o f   R a j s h a h i   U n i v e r s i t y   o f   E n g i n e e r i n g   &   T e c h n o l o g y ,   B a n g l a d e s h .   A n   E l e c t r i c   H e a t e r   o f   1 . 2   k W   r a t i n g   w a s   u s e d   a s   a   l o a d   t h a t   d r a w   c u r r e n t s   o f   u p   t o   5 . 5   A .   T h e   s u p p l y   v o l t a g e   w a s   b e t w e e n   2 1 0   V a n d   2 3 0   V .   E n e r g y   m e a s u r e m e n t   p r o c e s s   i s   d e s c r i b e d   s t e p   b y   s t e p .   A t   f i r s t ,   A   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I J P E D S     V o l .   1 ,   N o .   2 ,     D e c e m b e r   2 0 1 1   :     1 3 9     1 4 7   1 4 6 w a t t m e t e r   w a s   u s e d   t o   m e a s u r e   t h e   p o w e r   c o n s u m e d   b y   t h e   l o a d .   T h e n   e n e r g y   c o n s u m p t i o n   w a s   m e a s u r e d   a f t e r   e v e r y   2 0   s e c o n d s   u s i n g   t h e   o b t a i n e d   p o w e r   i n f o r m a t i o n   f r o m   t h e   l o a d .   T h e   c o m p u t e d   e n e r g y   c o n s u m p t i o n   i s   r e a d   f r o m   t h e   L i q u i d   C r y s t a l   D i s p l a y .   T h e   e x p e r i m e n t a l   r e s u l t   f o r   t h e   t e s t i n g   o f   p r e p a i d   e n e r g y   m e t e r   i s   s u m m a r i z e d   i n   T a b l e   1 .       T h e   r e s u l t s   s h o w n   i n   T a b l e   1   a r e   t h e   e x p e c t e d   e n e r g y   o u t p u t   i n   k W - s e c   o b t a i n e d   f r o m   t h e   l o a d   p o w e r ,   1 . 2   k W   a n d   t i m e   a n d   e n e r g y   o u t p u t   f r o m   m e a s u r e m e n t   t h a t   i s   d i s p l a y e d   b y   L C D   a f t e r   e v e r y   2 0   s e c .   A   c e r t a i n   a m o u n t   o f   p o w e r   i s   s u p p l i e d   t o   t h e   l o a d ,   t h i s   p o w e r   i s   m a i n t a i n e d   o v e r   a   c e r t a i n   p e r i o d   o f   t i m e   a n d   t h e   e n e r g y   c o n s u m p t i o n   i s   c a l c u l a t e d   a n d   f i n a l l y   d i s p l a y e d .   T h e   t e s t s   w e r e   d o n e   o v e r   a   3   m i n u t e   p e r i o d ,   m e a s u r e m e n t s   w e r e   t a k e n   e v e r y   2 0   s e c   a n d   a   v e r y   h i g h   a c c u r a c y   l e v e l   i s   o b s e r v e d   p a r t i c u l a r l y   a f t e r   l o n g e r   p e r i o d s   o f   t i m e .       7 .   C o n c l u s i o n     T h i s   p a p e r   h a s   d e m o n s t r a t e d   f o r   m e a s u r i n g   t h e   e l e c t r i c a l   e n e r g y   c o n s u m p t i o n   o f   a n   e l e c t r i c a l   l o a d   f o r   t w o   w i r e   d i s t r i b u t i o n   s y s t e m s   w i t h   t h e   p r o p o s e d   e n e r g y   m e t e r   a s   a n   a l t e r n a t i v e   t o   t h e   c o n v e n t i o n a l   e l e c t r o m e c h a n i c a l   m e t e r s .   T h i s   m i c r o c o n t r o l l e r   b a s e d   e n e r g y   m e t e r   p r o t o t y p e   h a s   b e e n   i m p l e m e n t e d   t o   p r o v i d e   m e a s u r e m e n t   u p   t o   4 0   A   l o a d   c u r r e n t   f r o m   a   2 3 0   V   l i n e   t o   n e u t r a l   v o l t a g e .   T h e   p r o p o s e d   e n e r g y   m e t e r   i s   c a p a b l e   o f   m e a s u r i n g   e n e r g y   c o n s u m p t i o n   f o r   a l l   l o a d s   c o n d i t i o n s   i . e .   p o w e r   f a c t o r   a n d   n o n - s i n u s o i d a l   v o l t a g e   a n d   c u r r e n t   w a v e f o r m s .   I t   d o e s   n o t   p o s s e s   a n y   r o t a t i n g   p a r t s   t h a t   h e l p   i n   t h e   p r e v e n t i o n   o f   m e t e r   t e m p e r i n g ,   w h i c h   i s   a n   a t t r a c t i v e   f e a t u r e   f o r   t h e   u t i l i t i e s .   T h e   p r o p o s e d   e n e r g y   m e t e r   i n c l u d e s   a   n o   l o a d   t h r e s h o l d   f e a t u r e   t h a t   w i l l   e l i m i n a t e   a n y   c r e e p i n g   e f f e c t s   i n   t h e   m e t e r .   I n   a d d i t i o n ,   t h e   p r o c e s s   o f   r e a d i n g   t h e   e n e r g y   c o n s u m p t i o n   i s   f a c i l i t a t e d   b y   t h e   L C D   d i s p l a y   t h a t   i s   s i m p l e r   t h a n   t h a t   f o r   t h e   a n a l o g   m e t e r s   w h i c h   r e d u c e s   h u m a n   e r r o r s   w h i l e   n o t i n g   d o w n   t h e   m e t e r   r e a d i n g .   T h i s   e n e r g y   m e t e r   h a s   t h e   p o t e n t i a l   t o   c h a n g e   t h e   f u t u r e   o f   t h e   e n e r g y   b i l l i n g   s y s t e m   i n   B a n g l a d e s h .   T h e   e n e r g y   b i l l i n g   s y s t e m   m a y   h e l p   t h e   e n e r g y   d i s t r i b u t i o n   c o m p a n i e s   t o   r e d u c e   c o s t s   a n d   i n c r e a s e   p r o f i t s ,   t o   i m p r o v e   m e t e r i n g   a n d   b i l l i n g   a c c u r a c y   a n d   e f f i c i e n c y ,   a n d   t o   c o n t r i b u t e   t h e   e n e r g y   i n   a   s u s t a i n a b l e   w a y .   T o   r e c h a r g e   t h e   m i c r o c o n t r o l l e r   c h i p ,   i t   m u s t   b e   t a k e n   t o   t h e   s e r v e r   t e r m i n a l   o r   u n i t .   T h e   e n e r g y   b i l l i n g   s y s t e m   p r o v i d e s   e m p l o y m e n t   f o r   n e a r l y   2 - 3   p e o p l e   i n   e v e r y   s e r v e r   t e r m i n a l   f o r   j o b s   l i k e   r e c h a r g i n g   s m a r t   c a r d   a n d   p r o c e s s i n g   t h e   d i s t r i b u t i n   o f   p o w e r   i n   a   c o n v e n i e n t   w a y .   I n   f u t u r e ,   m o d e   o f   r e c h a r g i n g   t h e   s m a r t   c a r d   c a n   b e   i m p r o v e d   b y   w i r e l e s s   c o m m u n i c a t i o n   b e t w e e n   t h e   s e r v e r   t e r m i n a l   a n d   e n e r g y   m e t e r   u n i t . .         R e f e r e n c e s     [ 1 ]   D e v i d a s ,   A . R. ,   Ra m e s h ,   M . V .   W i r e l e s s   S m a r t   G r i d   D e s i g n   f o r   M o n i t o r i n g   a n d   O p t i m i z i n g   E l e c t r i c   T r a n s m i s s i o n   i n   I n d i a ,   2 0 1 0   F o u r t h   I n t e r n a t i o n a l   Co n f e r e n c e   o n   S e n s o r   T e c h n o l o g i e s   a n d   A p p l i c a t i o n s   ( S E NS O R CO M M ) ,   p p . 6 3 7 - 6 4 0 ,   2 0 1 0 .   [ 2 ]   S h o e b   S .   S h e i k h ,   e t   a l . ,   D e s i g n   a n d   I m p l e m e n t a t i o n   o f     W i r e l e s s   A u t o m a t i c   M e t e r   R e a d i n g   S y s t e m , "   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   E n g i n e e r i n g   S c i e n c e   a n d   T e c h n o l o g y ,   V o l .   3 ,   N o .   3 ,   p p .   2 3 2 9 - 2 3 3 4 ,   M a r c h   2 0 1 1 .   [ 3 ]   A m i t   J a i n   a n d   M o h n i s h   Ba g r e e ,   " A   P r e p a i d   M e t e r   U s i n g   M o b i l e   Co m m u n i c a t i o n , "   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   E n g i n e e r i n g ,   S c i e n c e   a n d   T e c h n o l o g y ,   V o l .   3 ,   N o .   3 ,   p p .   1 6 0 - 1 6 6 ,   A p r   2 0 1 1 .   [ 4 ]   K w a n ,   B. H . ,   M o g h a v v e m i ,   M . ,   P I C   Ba s e d   S m a r t   Ca r d   P r e p a y m e n t   S y s t e m ,   S t u d e n t   Co n f e r e n c e   o n   R e s e a r c h   a n d   D e v e l o p m e n t ,   p p .   4 4 0 -   4 4 3 ,   2 0 0 2 .   [ 5 ]   K h a n   R. H . ,   T . F .   A d i t i ,   V .   S r e e r a m   a n d   H . H . C.   l u ,     A   P r e p a i d   S m a r t   M e t e r i n g   S c h e m e   Ba s e d   o n   W i M A X   P r e p a i d             A c c o u n t i n g   M o d e l ,   S m a r t   G r i d   a n d   R e n e wa b l e   E n e r g y ,   V o l .   1 ,   N o .     2 ,   p p .   6 3 - 6 9 ,   2 0 1 0 .       [ 6 ]   L i n g   Z o u ,   S i h o n g   Ch u   a n d   B i a o   G u o . , T h e   D e s i g n   o f   P r e p a y m e n t   P o l y p h a s e   S m a r t   E l e c t r i c i t y   M e t e r   S y s t e m ,         I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   I n t e l l i g e n t   C o m p u t i n g   a n d   I n t e g r a t e d   S y s t e m s   ( I CI S S ) ,     p p .   4 3 0 - 4 3 2 ,   2 2 - 2 4 ,   D e c   2 0 1 0 .   [ 7 ]   Ri c h a   S h r i v a s t a v a   a n d   N i p u n   K u m a r   M i s h r a ,   " A n   E m b e d d e d   S y s t e m   f o r   W i r e l e s s   P r e p a i d   Bi l l i n g   o f   D i g i t a l   E n e r g y   M e t e r , "   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   A d v a n c e s   i n   E l e c t r o n i c s   E n g i n e e r i n g ,   p p .   3 2 2 - 3 2 4 .   [ 8 ]   M . C.   N d i n e c h i ,   O . A .   O g u n g b e n r o   a n d   K . C.   O k a f o r ,   " D i g i t a l   M e t e r i n g   S y s t e m :   A   Be t t e r   A l t e r n a t i v e   f o r     E l e c t r o m e c h a n i c a l   E n e r g y   M e t e r   i n   N i g e r i a , " I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f     A c a d e m i c   R e s e a r c h   ,   V o l .   3 ,   N o .   5 ,   p p .   1 8 9 - 1 9 2 ,   S e p   2 0 1 1 .   [ 9 ]   L o s s ,   P   e t   a l . ,   A   S i n g l e   P h a s e   M i c r o c o n t r o l l e r     Ba s e d   E n e r g y     M e t e r ,   I E E E   I n s t r u m e n t a t i o n   a n d   M e a s u r e m e n t   T e c h n o l o g y   C o n f e r e n c e .   S t .   P a u l   M i n n e s o t a ,   U S A ,   M a y   1 8 - 2 1 ,   1 9 9 8       B i b l i o g r a p h y   o f   a u t h o r s         M d .   M e j b a u l     H a q u e   w a s   b o r n   i n   K u s h t i a ,   Ba n g l a d e s h   o n   S e p t e m b e r   2 7 ,   1 9 8 8 .   H e   r e c e i v e d   h i s   B. S c .   E n g i n e e r i n g   D e g r e e   f r o m   Ra j s h a h i   U n i v e r s i t y   o f   E n g i n e e r i n g   &   T e c h n o l o g y   ( R U E T ) ,   Ba n g l a d e s h ,   i n   A p r i l   1 9 ,   2 0 1 0   i n   E l e c t r i c a l   a n d   E l e c t r o n i c   E n g i n e e r i n g .   H e   p u b l i s h e d   t h r e e   c o n f e r e n c e   p a p e r s .   H e   i s   c u r r e n t l y   w o r k i n g   a s   a   L e c t u r e r   i n   E l e c t r i c a l   a n d   E l e c t r o n i c   E n g i n e e r i n g   D e p a r t m e n t ,   K U E T .   H i s   r e s e a r c h   i n t e r e s t s   a r e   P o w e r   s y s t e m   s t a b i l i t y ,   P o w e r   q u a l i t y   i m p r o v e m e n t   a n d   Re n e w a b l e   E n e r g y .   M d .   M e j b a u l   H a q u e   i s   t h e   a s s o c i a t e   m e m b e r   o f   t h e   I E o f   Ba n g l a d e s h .             Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J P E D S     I S S N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4       M i c r o c o n t r o l l e r   B a s e d   S i n g l e   P h a s e   D i g i t a l   P r e p a i d   E n e r g y   M e t e r   f o r   I m p r o v e d   M e t e r i n g     ( M d .   M e j b a u l   H a q u e )   1 4 7     M d .   K a m a l   H o s s a i n   w a s   b o r n   i n   K h u l n a ,   Ba n g l a d e s h   o n   O c t o b e r   2 0 ,   1 9 8 7 .   H e   r e c e i v e d   h i s   B. S c .   E n g i n e e r i n g   D e g r e e   f r o m   Ra j s h a h i   U n i v e r s i t y   o f   E n g i n e e r i n g   &   T e c h n o l o g y   ( R U E T ) ,   Ba n g l a d e s h ,   i n   A p r i l   1 9 ,   2 0 1 0   i n   E l e c t r i c a l   a n d   E l e c t r o n i c   E n g i n e e r i n g .   H e   p u b l i s h e d   t h r e e   c o n f e r e n c e   p a p e r s .   H e   i s   c u r r e n t l y   w o r k i n g   a s   a   L e c t u r e r   i n   E l e c t r i c a l   a n d   E l e c t r o n i c   E n g i n e e r i n g   D e p a r t m e n t ,   D U E T .   H i s   r e s e a r c h   i n t e r e s t s   a r e   P o w e r   s y s t e m   D y n a m i c s ,   P o w e r   f a c t o r   c o r r e c t i o n   a n d   Re n e w a b l e   E n e r g y .   M d .   K a m a l   H o s s a i n   i s   t h e   a s s o c i a t e   m e m b e r   o f   t h e   I E o f   Ba n g l a d e s h .         M d .   M o r t u z a   A l i   w a s   b o r n   i n   B a n g l a d e s h   i n   1 9 5 7 .   H e   r e c e i v e d   t h e   B.   S c .   E n g .   d e g r e e   i n   E l e c t r i c a l   a n d   E l e c t r o n i c   E n g i n e e r i n g   f r o m   Ra j s h a h i   U n i v e r s i t y ,   B a n g l a d e s h   i n   1 9 8 2 ,   a n d   t h e   M .   S c .   a n d   P h .   D .   d e g r e e s   f r o m   N i i g a t a   U n i v e r s i t y ,   J a p a n   i n   1 9 8 9   a n d   1 9 9 2 ,   r e s p e c t i v e l y .   S i n c e   2 0 0 2   h e   h a s   b e e n   e m p l o y e d   b y   Ra j s h a h i   U n i v e r s i t y   o f   E n g i n e e r i n g   &   T e c h n o l o g y ,   Ba n g l a d e s h   a s   P r o f e s s o r   i n   t h e   D e p a r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   a n d   E l e c t r o n i c   E n g i n e e r i n g .   H i s   r e s e a r c h   i n t e r e s t s   i n c l u d e   t h e   h i g h   p o w e r   m i c r o w a v e   d e v i c e s ,   a n t e n n a s   a n d   w a v e   p r o p a g a t i o n ,   a n d   n u m e r i c a l   a n a l y s e s   o f   v a r i o u s   s y s t e m s   o f   l i n e a r / n o n l i n e a r   e q u a t i o n s .         M d .   R a f i q u l   I s l a m   S h e i k h   w a s   b o r n   i n   S i r a j g o n j ,   Ba n g l a d e s h   o n   O c t o b e r   3 1 ,   1 9 6 7 .   H e   r e c e i v e d   h i s   B. S c .   E n g i n e e r i n g   a n d   M . S c .   E n g i n e e r i n g   D e g r e e s   f r o m   Ra j s h a h i   U n i v e r s i t y   o f   E n g i n e e r i n g   &   T e c h n o l o g y   ( RU E T ) ,   Ba n g l a d e s h ,   i n   1 9 9 2   a n d   2 0 0 3   r e s p e c t i v e l y ,   a l l   i n   E l e c t r i c a l   a n d   E l e c t r o n i c   E n g i n e e r i n g .   H e   c a r r y o u t   h i s   P h . D   d e g r e e   f r o m   K i t a m i   I n s t i t u t e   o f   T e c h n o l o g y ,   H o k k a i d o ,   K i t a m i ,   J a p a n   i n   2 0 1 0   i n   t h e   f i e l d   o f   R e n e w a b l e   W i n d   E n e r g y .   H e   p u b l i s h e d   m o r e   t h a n   s e v e n t y   p a p e r s   i n c l u d i n g   T r a n s a c t i o n s ,   J o u r n a l   a n d   I n t e r n a t i o n a l   Co n f e r e n c e s .   H e   w a s   t h e   E d i t o r   o f   t h e   b o o k   E n e r g y   S t o r a g e .   H e   a l s o   p u b l i s h e d   t w o   b o o k   c h a p t e r s .   H e   i s   r e c e n t l y   w o r k i n g   t o   p u b l i s h   a   b o o k   b a s e d   o n   h i s   r e s e a r c h   i n   W i n d   E n e r g y .   H e   i s   c u r r e n t l y   P r o f e s s o r   a n d   w o r k i n g   a s   t h e   H e a d   o f   E l e c t r i c a l   a n d   E l e c t r o n i c   E n g i n e e r i n g   D e p a r t m e n t ,   RU E T .   H i s   r e s e a r c h   i n t e r e s t s   a r e ,   P o w e r   s y s t e m   s t a b i l i t y   e n h a n c e m e n t   i n c l u d i n g   w i n d   g e n e r a t o r   b y   u s i n g   S M E S ,   F A C T s   d e v i c e s   a n d   L o a d   F r e q u e n c y   Co n t r o l   o f   m u l t i - a r e a   p o w e r   s y s t e m . M r .   S h e i k h   i s   t h e   m e m b e r   o f   t h e   I E a n d   t h e   BCS   o f   Ba n g l a d e s h .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.