【正文】 。 ③檢測(cè)精度高。 RS485標(biāo)準(zhǔn)的共線電路結(jié)構(gòu)在一對(duì)平衡傳輸線的兩端配置終端電阻，其發(fā)送器，接收器或組合收發(fā)器可掛接在平衡傳輸線上的任何位置，實(shí)現(xiàn)在數(shù)據(jù)傳輸中多個(gè)驅(qū)動(dòng)器和接收器共享同一傳輸線的多點(diǎn)應(yīng)用。 RS232接口標(biāo)準(zhǔn) RS232 是串行通訊中 應(yīng)用最廣泛的標(biāo)準(zhǔn)總線，它最初是為遠(yuǎn)程通信直接數(shù)據(jù)終端設(shè) AT89C52 復(fù)位電路 外部存儲(chǔ)器 供電電源電路 時(shí)鐘電路 與 PC 機(jī)通訊接口電路 輸入輸出電路 11 備 DTE 與數(shù)據(jù)通信設(shè) DCE 而制定的，該標(biāo)準(zhǔn)適用于 DCE 和 ETE 之間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的串行二進(jìn)制通信，通信速率為 4800， 9600， 192020bps 等，最高通信速率為 ，在通信速率不高于 20kbps 時(shí)、 RS232 所能連接的最遠(yuǎn)距離為 15m，驅(qū)動(dòng)器的負(fù)載電容應(yīng)小于 2500pf。在設(shè)計(jì)通訊接口時(shí)，必須根據(jù)需要選擇標(biāo)準(zhǔn)接口，并考慮傳輸介質(zhì)，電平轉(zhuǎn)換和通訊控制芯片等問題，以保證通訊的可靠性，通訊速度，通訊距離和抗干擾能力。根據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)流的分界，定時(shí)及同步的方法不同，串行通信又可分為異步串行通信方式和同步串行方式。在集成電路芯片的內(nèi)部、同一插件板上各個(gè)部件之間、同一機(jī)箱內(nèi)各個(gè)插件板之間等的數(shù) 據(jù)傳送都是并行的。 基本系統(tǒng)（單片機(jī)）設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)采集板是針對(duì)一個(gè)樓道口的十二戶住戶的水表，煤氣表的采集需求設(shè)計(jì)的，采集板一方面與傳感器直接相連實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)測(cè)量狀態(tài)，一方面通過串行接口與物業(yè)管理中心的 PC 機(jī)通訊，將采集數(shù)據(jù)報(bào)送給 PC 機(jī)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及大規(guī)模集成電路的發(fā)展，特別是微處理器及高速 A/D 的出現(xiàn)，數(shù)據(jù)采集結(jié)構(gòu)發(fā)生了重大變革。一個(gè)脈沖代表 的 煤氣用量。由機(jī)械常識(shí)可以知道，指針數(shù)量級(jí)別越小，旋轉(zhuǎn)一圈所需要的時(shí)間就越短，代表的流量也就越少，計(jì)算流量的精度也就越高。干簧管 G G2 閉合分別表示傳感器產(chǎn)生正常脈沖信號(hào)和被盜取時(shí)的脈沖信號(hào)，也就是說如果 G1 閉合，那么說明是用戶正常用水使其閉合的，采集器需進(jìn)行記錄；如果 G2 閉合則說明住戶在盜用水，應(yīng)提請(qǐng)注意并報(bào)警；如果G G2 都閉合，則說明傳感器被短路了；如果 G G2 都斷開了，則說明傳感器被斷路了。干簧管的吸合或斷開是一個(gè)開關(guān)量，而采集系統(tǒng)識(shí)別的是電信號(hào)，因此需要進(jìn)行開關(guān)量與電信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換。 (1)干簧管傳感器 (2)霍爾傳感器 7 (3)光電傳感器 (4)紅外線傳感器 (5)IC 卡控制器 (6)電子傳感器 其中干簧管傳感器 由于轉(zhuǎn)換方便，成本低，體積小，重量輕等優(yōu)點(diǎn)在智能水表的開發(fā)研制中占有一席之地。本系統(tǒng)中的智能儀表是在普通機(jī)械水表、煤氣表的基礎(chǔ)上加裝傳感器改造而成的。選擇合適的操作平臺(tái)。包括芯片，器件的選擇及其實(shí)現(xiàn)電路的設(shè)計(jì)。另外，硬件抗干擾措施也必須在硬件設(shè)計(jì)時(shí) 一 并考慮進(jìn)去。在實(shí)時(shí)性要求不高的場(chǎng)合，以軟代硬是很合算的。很多硬件電路做到的，軟件也能做到。 ④ A/D 和 D/A 通道。 6 ② RAM 空間。 (2)留有余地。經(jīng)過系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型的建立和通信網(wǎng)絡(luò)的選擇之后，遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)原理 如 圖 11 如下： 圖 11 遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)原理圖 由圖 11 可以看出，系統(tǒng)的工作原理是：前端智能儀表根據(jù)實(shí)際耗能的情況產(chǎn)生計(jì)量脈沖，數(shù)據(jù)采集板對(duì)發(fā)送來的計(jì)量脈沖進(jìn)行判斷分析，接收處理、存儲(chǔ)，當(dāng)上位機(jī)要 求查詢耗能情況時(shí)，通過 RS485 網(wǎng)絡(luò)將命令傳達(dá)給數(shù)據(jù)采集板，數(shù)據(jù)采集板在收到命令后把存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)，傳給 PC 機(jī)，這樣就完成了一次數(shù)據(jù)交換，也可以說是完成一次查詢?nèi)蝿?wù)。 (6)提供備用電 源 。 (3)24 小時(shí)不間斷工作，并有先進(jìn)可靠的斷電保護(hù)功能，在外部電力網(wǎng)線突然掉電的情況下，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)以防丟失。作為在智能小區(qū)中應(yīng)用的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)應(yīng)具備的功能及特點(diǎn)： (1)具有正常的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)校驗(yàn)功能。 (2)計(jì)算機(jī)技術(shù) 平臺(tái) 。 設(shè)計(jì)的關(guān)鍵 設(shè)計(jì)開發(fā)一套控制系統(tǒng)并不是掌握它的設(shè)計(jì)原則就可以的，原則只是在設(shè)計(jì)過程中遵循和考慮 的規(guī)律，除了它們之外，還有許多關(guān)鍵性的因素必須要考慮：市場(chǎng)定位、 經(jīng)濟(jì)性以及技術(shù)因素。 d）易擴(kuò)展性。因此，自動(dòng)抄表方式即滿足實(shí)際要求，又能提高能源管理的自動(dòng)化水平和現(xiàn)代化水平，是促使人工抄表方式向著數(shù)字化、自動(dòng)化方向發(fā)展的方 式 [4]。以往三表數(shù)據(jù)的抄收采用人工方式，即供給公司派工作人員到住戶家中抄取表的數(shù)據(jù)，然后回到公司，錄入該數(shù)據(jù)，核算出相應(yīng)的消費(fèi)費(fèi)用，打出收費(fèi)單據(jù)，再派人上門收費(fèi)，這樣不能保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性，會(huì)造成大量的人力、物力及時(shí)間上的浪費(fèi)，也可能造成錯(cuò)抄、漏抄、估抄的現(xiàn)象 [1]，給收費(fèi)人員和住戶帶來很大的麻煩，甚至造成很多不必要的糾紛。本文是針對(duì)于智能化小區(qū)的計(jì)量表的抄收問題所做的研究。Residential quarters。由于本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、成本較低，具有很好的應(yīng)用價(jià)值和推廣價(jià)值。主要包括單 片機(jī)及其擴(kuò)展接口的設(shè)計(jì)， 采集部分的設(shè)計(jì)、 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)，通訊接口設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)綜合運(yùn)用了傳感器技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)以及通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了 對(duì) 水煤氣表數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、處理、傳輸?shù)裙ぷ?，使每一位住戶的水表、煤氣表?shù)據(jù)準(zhǔn)確傳遞給物業(yè)公司的中央控制室，以便查抄。為了準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)水表，煤氣表數(shù)據(jù)地遠(yuǎn)程抄收，本設(shè)計(jì)完成了以 AT89C52 為控制核心，同時(shí)具備遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集功能和數(shù)據(jù)通信功能的系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。在硬件設(shè)計(jì)過程中盡量做到簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，節(jié)省外圍電路。 關(guān)鍵詞 ： 遠(yuǎn)程抄表 ； 智能 ； 單片機(jī) ； AT89C52 2 The Design and Research on Remote Meter Reading System Based on SingleChip Microputer Abstract With the development of economy and the improvement of living standard, people’s living condition changed continuously. Safety 、 fort, convenience and healthiness of theliving condition e to bee the new requirements. To meet these requirements, the buildings of intelligent residential quarters developed vigorously. It not only saves the manpower and material resources, but also enhances the security. Based on these techniques, data collecting, data processing, data storage as well as data transmitting are realized. The data of the water meter and the gas meter in every family can be transmitted to the center control room exactly. In order to carry out the remote reading of the water meters and gas meters accurately, this paper designed the hardware and software system, which used AT89C52 as the control core and possessed the remote data collecting and date munication function. The hardware design included the follows:(1)Intelligent meter module, converting the physical signals to the electrical signals by the sensor.(2)Data acquisition module, including the designs of microputer and its extended interface。 SCM 。 在智能化小區(qū)的管理系統(tǒng)中，安全自動(dòng)化，通信自動(dòng)化和管理自動(dòng)化是三個(gè)主要的特征。不僅如此，耗能表的入戶抄收也相應(yīng)地會(huì)帶來社會(huì)治安問題，有很多治安案件的發(fā)生正是由于犯罪人員冒充抄表、收費(fèi)人員進(jìn)行入戶搶劫，給住戶家居生活的安全性造成很大的威脅 [2— 3]。 遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)作為一個(gè)控制系統(tǒng) ，是由各個(gè)功能模塊組合在一起之后形成的具有數(shù)據(jù)鏈 鎖處理過程的組件，因此，具體的設(shè)計(jì)原則應(yīng)考慮以下幾條 [4][5]： a）可靠性和實(shí)用性。 e）開放性。 技術(shù)因素 是功能實(shí)現(xiàn)的決定性因素。 (3)控制技術(shù) 平臺(tái) 。能夠準(zhǔn)確完成對(duì)水 表、煤氣表的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理，存儲(chǔ)工作，以便向 PC 機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。 (4)防盜取功能，能夠準(zhǔn)確地區(qū)分出正常信號(hào)或盜取信號(hào)，對(duì)正常信號(hào)進(jìn)行記錄，對(duì)盜取信號(hào)不予理睬，提高計(jì)量的有效性。 在外網(wǎng)斷電的情況下，要保證采集器正常工作，需提供備用電源。建立一個(gè)功能齊備的系統(tǒng)需準(zhǔn)確定位每個(gè)組成部分的功能，并根據(jù)功能，選擇最為合適的配置，遵循 “ 技術(shù)與功能匹配，設(shè)備與技術(shù)匹配，設(shè)備和設(shè)備匹配的原則 ”。 在設(shè)計(jì)硬件電路時(shí)，要考慮到將來修改、擴(kuò)展的方便。為增強(qiáng)軟件數(shù)據(jù)處理功能，必須要有足夠的 RAM 空間。和 I/O 端口同樣的原因，留出一些 A/D 和 D/A 通道，將來可能會(huì)解決大問題。原則上，只要軟件能做到的，就不用硬件。 (4)工藝設(shè)計(jì)。 綜合考慮各種因素之后，將遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)為如下幾個(gè)部分： 1．智能儀表設(shè)計(jì) 。 3．通信部分設(shè)計(jì)。其中數(shù)據(jù)采集板的軟、硬件設(shè)計(jì)是本課題的關(guān)鍵內(nèi)容。普通的機(jī)械表利用的是機(jī)械傳動(dòng)的原理來記錄數(shù)據(jù)的，它們是靠齒輪間的嚙合關(guān)系來完成的。本課題選用的是 WB2020 型號(hào)的 干簧管傳感器 ，干簧管 傳感器 技術(shù)利用的是電磁轉(zhuǎn)換原理來工作的，如圖 21 所示： 圖 2 1 傳感器結(jié)構(gòu)圖 表 21 干簧管參數(shù)表 觸點(diǎn)負(fù)載 5W 最大開關(guān)電壓 最大開關(guān)電流 接觸電阻 ( 初始值 ) 動(dòng)作時(shí)間 釋放時(shí)間 耐高壓 觸點(diǎn)電容 絕緣電阻 諧振頻率 工作溫度范圍 最高濕度 最高工作頻率 電氣壽