基于arm單片機的抄表系統(tǒng)集中器設(shè)計(已修改)
2025-07-01 13:16 本頁面
【正文】 基于ARM單片機的抄表系統(tǒng)集中器設(shè)計摘要: 本文對多對象抄表系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)進行研究，設(shè)計了多對象遠程抄表系統(tǒng)中集中器的軟件和硬件系統(tǒng)，此抄表系統(tǒng)集中器可以實現(xiàn)多對象遠程抄表，提高了數(shù)據(jù)處理能力，有效完成了上下行通信，可靠性強，穩(wěn)定性高，結(jié)構(gòu)簡單。關(guān)鍵詞: 抄表系統(tǒng)；集中器；ARM91 概述 應(yīng)用背景簡述電表、水表、煤/燃氣表、熱量表涉及千家萬戶，多年來采用傳統(tǒng)的人工抄表的方式，不可避免的存在以下問題：抄讀數(shù)據(jù)存在誤讀，無法真實反映用戶用電情況；操作難以規(guī)范化，造成不明損失增加；數(shù)據(jù)采集不及時，無法實時反映系統(tǒng)狀況，不能對用戶行為進行有效監(jiān)控；耗費人工多、成本高、效率低[1]。近幾年隨著電子技術(shù)、傳感技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機信息技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，越來越多的高集成度，功能強大的電子器件被開發(fā)出來，使得多對象集中器越來越普遍。除此之外，實現(xiàn)電表、水表、煤/燃氣表、熱量表戶外自動抄表也得到了國家政策上的支持，建設(shè)部《2000年小康型城鄉(xiāng)住宅科技產(chǎn)業(yè)工程城市示范小區(qū)規(guī)劃設(shè)計導(dǎo)則(修改稿)》中已明確提出：“推廣使用戶外計量(含水、電、暖、燃氣表)技術(shù)”。在《中國住宅戶年品發(fā)展綱要》中也明確提出：實現(xiàn)方便查表、不干擾住戶、大量人工查表工作，逐步過渡到數(shù)字化傳遞，開展智能化水、電、氣、熱集中器裝置及接口箱柜，智能化集中裝置的開發(fā)要達到準(zhǔn)確計量、抗干擾能力強、穩(wěn)定性與耐久性好、使用安全、防盜等基本技術(shù)性的要求。由此可見智能表的戶外自動抄表不論從技術(shù)上還是從政策上都具備了可行性。因此，它必將替代傳統(tǒng)抄表方式成為住宅建筑的通用標(biāo)準(zhǔn)而不斷地發(fā)展完善，從而為人們的生產(chǎn)生活提供更加舒適方便的服務(wù)。多對象自動抄表系統(tǒng)集中器的通信方式十分復(fù)雜，提高集中器數(shù)據(jù)處理能力、有效完成上下行通信是自動抄表系統(tǒng)目前需要解決的關(guān)鍵問題。 設(shè)計的目標(biāo)和功能集中器是一個數(shù)據(jù)集中處理器，是多對象自動抄表系統(tǒng)的通信橋梁，負責(zé)對各智能表的數(shù)據(jù)進行采集、存儲和管理，及時有效地向上位機傳輸數(shù)據(jù)并執(zhí)行上位機發(fā)送的指令。32位ARM9微處理器處理能力強，對于較復(fù)雜的通信與控制算法容易完成；不依賴硬件平臺，有利于軟件的開發(fā)、升級與移植；在缺乏多任務(wù)調(diào)度機制的情況下，應(yīng)用軟件較易實現(xiàn)，可靠性高；速度快、硬件性能高、低功耗、低成本，且集成了相當(dāng)多的硬件資源，硬件的擴展和設(shè)計大大簡化，ARM9(S3C2410)為工業(yè)級芯片，抗干擾能力強，能夠適應(yīng)運行現(xiàn)場的惡劣環(huán)境?；贏RM的多對象遠程抄表系統(tǒng)集中器可以實現(xiàn)多對象遠程抄表，提高了數(shù)據(jù)處理能力，有效完成了上下行通信，可靠性強，穩(wěn)定性高，結(jié)構(gòu)簡單。2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)和原理分析 自動抄表是指采用通信、計算機等技術(shù)，通過集中器自動采集和處理智能表數(shù)據(jù)，然后通過現(xiàn)場總線CAN將信息傳至上位機，由上位機對數(shù)據(jù)進行處理、顯示、存儲、打印。多對象自動抄表系統(tǒng)主要由智能表(水、電、氣、熱量表)、數(shù)據(jù)集中器和上位機組成；其中智能表和數(shù)據(jù)集中器之間通過RS485總線進行數(shù)據(jù)通信，數(shù)據(jù)集中器和上位機通過現(xiàn)場總線CAN進行數(shù)據(jù)傳輸[24]。多對象自動抄表系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示圖1 多對象自動抄表系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖由圖1可以看出，系統(tǒng)的工作原理是前端智能儀表根據(jù)實際耗能情況產(chǎn)生耗能量，數(shù)據(jù)集中器對發(fā)送來的耗能量進行判斷分析、接收處理、存儲。ARM(S3C2410)芯片作為集中器微處理器，定時采集智能表的用量，并將用量送往集中器中CAN控制器的發(fā)送緩沖區(qū)，進而通過CAN總線收發(fā)器將數(shù)據(jù)傳給上位機再進行處理。當(dāng)上位機要求查詢耗能情況時，通過CAN總線將命令傳達給數(shù)據(jù)集中器，數(shù)據(jù)集中器在收到命令后把存儲的數(shù)據(jù)信息發(fā)送給CAN控制器，然后傳給上位機，這樣
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