【正文】 earch and development of aremote automatic meter reading system AT89C52。遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的工作效率高，適用范圍較廣。伴隨著現(xiàn)代化管理技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的部門(mén)實(shí)現(xiàn)了智能化管理，相應(yīng)著抄表技術(shù)也慢慢的向著智能化的方向邁進(jìn)智。而這個(gè)時(shí)期主要是采用的EMR(Reading and entering data on a handheld puter keyboard)采用手持計(jì)算機(jī)的人工抄表；隨后開(kāi)發(fā)了OMR(off site meterreading)無(wú)線方式的戶(hù)外抄表[1]。通過(guò)相關(guān)部門(mén)檢測(cè)的廠家接近100家，接受審理的專(zhuān)利高達(dá)165項(xiàng)。智能抄表技術(shù)根據(jù)采集模塊采集電表數(shù)據(jù)方式的不同，分為遠(yuǎn)程抄表和本地抄表兩種方式。傳統(tǒng)的電力已經(jīng)不能滿(mǎn)足人們的需要。在電網(wǎng)技術(shù)和管理模式急需改進(jìn)優(yōu)化的雙重壓力下，智能抄表系統(tǒng)慢慢的在抄表市場(chǎng)中發(fā)展起來(lái)。因此，本文以AT89C52單片機(jī)為核心，將遠(yuǎn)程通信技術(shù)、數(shù)字信息處理技術(shù)結(jié)合起來(lái)設(shè)計(jì)出遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)。 遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng) 抄表系統(tǒng)的抉擇(1)在設(shè)計(jì)系統(tǒng)的過(guò)程中，需要基于以下幾個(gè)方面的考慮：①抄表系統(tǒng)要有良好的存儲(chǔ)功能，以便在出現(xiàn)緊急情況的前提下，將用戶(hù)的電表數(shù)據(jù)存儲(chǔ)下來(lái)，保證電表數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。最后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)將采集到的數(shù)傳送給相關(guān)的數(shù)據(jù)中心或者供電部門(mén)等功能。這套系統(tǒng)不但能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)居民用戶(hù)的電表數(shù)據(jù)，而且能夠根據(jù)有關(guān)參數(shù)計(jì)算采集到的電表數(shù)據(jù)，并根據(jù)用戶(hù)的需要及時(shí)的顯示用戶(hù)所需的信息。在設(shè)計(jì)過(guò)程中為了能夠減少硬件損耗增強(qiáng)系統(tǒng)性能，需要選擇性能良好、功能強(qiáng)大的芯片。通過(guò)采用串行異步通訊的技術(shù)，采集器采集到的 數(shù)據(jù)以及設(shè)備可以通過(guò)數(shù)據(jù)總線傳送到數(shù)據(jù)處理中心的計(jì)算機(jī)，由供電部門(mén)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程智能抄表的功能。29濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 硬件設(shè)計(jì)　　　　　　　　　　　2 　系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)　　系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)在詳細(xì)了解國(guó)外目前電能表系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，同時(shí)結(jié)合國(guó)內(nèi)電能表發(fā)展技術(shù)。 （2）AT89C52根據(jù)時(shí)鐘模塊設(shè)定時(shí)間指令，定時(shí)的采集數(shù)據(jù)將其存放在外部的 RAM之中，通過(guò)RS485將數(shù)據(jù)傳給上位機(jī)同時(shí)將數(shù)據(jù)傳給顯示屏顯示。 智能抄表系統(tǒng)中各模塊的設(shè)計(jì)，抄表系統(tǒng)主要由CPU、電源模塊、數(shù)據(jù)的采集與傳輸模塊、時(shí)鐘模塊，A/D轉(zhuǎn)換模塊等組成，這些模塊都是抄表系統(tǒng)的重要組成部分。AT89C52芯片價(jià)格便宜，適合對(duì)大批量的精密儀器進(jìn)行改造而且適用于復(fù)雜環(huán)境下的操作。③全靜態(tài)操作0Hz33MHz。⑦2個(gè)全雙工串行通信口以及可編程串行通道。當(dāng)P0口寫(xiě)入1時(shí)，定義為高阻抗輸入。它能吸收4TTL門(mén)電流用于驅(qū)動(dòng)邏輯門(mén)電路，P1口寫(xiě)入1后，可作用與輸入。當(dāng)P2端口被寫(xiě)入1時(shí)電阻上拉成為高電平，作為輸入口使用，由于受內(nèi)部電阻上拉，引腳被信號(hào)降低所以會(huì)輸出一個(gè)電流。除此之外P3口最常用的功能為： P3端口功能端口引腳 upF838電子技術(shù)資料電子元件電路圖技術(shù)應(yīng)用網(wǎng)站基本知識(shí)原理維修作用參數(shù)電子元器件符號(hào)第二功能 upF838電子技術(shù)資料電子元件電路圖技術(shù)應(yīng)用網(wǎng)站基本知識(shí)原理維修作用參數(shù)電子元器件符號(hào) upF838電子技術(shù)資料電子元件電路圖技術(shù)應(yīng)用網(wǎng)站基本知識(shí)原理維修作用參數(shù)電子元器件符號(hào)RXD（串行輸入口）upF838電子技術(shù)資料電子元件電路圖技術(shù)應(yīng)用網(wǎng)站基本知識(shí)原理維修作用參數(shù)電子元器件符號(hào) upF838電子技術(shù)資料電子元件電路圖技術(shù)應(yīng)用網(wǎng)站基本知識(shí)原理維修作用參數(shù)電子元器件符號(hào)TXD（串行輸出口） upF838電子技術(shù)資料電子元件電路圖技術(shù)應(yīng)用網(wǎng)站基本知識(shí)原理維修作用參數(shù)電子元器件符號(hào) upF838電子技術(shù)資料電子元件電路圖技術(shù)應(yīng)用網(wǎng)站基本知識(shí)原理維修作用參數(shù)電子元器件符號(hào)INTO（外中斷0） upF838電子技術(shù)資料電子元件電路圖技術(shù)應(yīng)用網(wǎng)站基本知識(shí)原理維修作用參數(shù)電子元器件符號(hào) upF838電子技術(shù)資料電子元件電路圖技術(shù)應(yīng)用網(wǎng)站基本知識(shí)原理維修作用參數(shù)電子元器件符號(hào)INTO（外中斷l(xiāng)) upF838電子技術(shù)資料電子元件電路圖技術(shù)應(yīng)用網(wǎng)站基本知識(shí)原理維修作用參數(shù)電子元器件符號(hào) upF838電子技術(shù)資料電子元件電路圖技術(shù)應(yīng)用網(wǎng)站基本知識(shí)原理維修作用參數(shù)電子元器件符號(hào)TO （定時(shí)／計(jì)數(shù)器0 ) upF838電子技術(shù)資料電子元件電路圖技術(shù)應(yīng)用網(wǎng)站基本知識(shí)原理維修作用參數(shù)電子元器件符號(hào) upF838電子技術(shù)資料電子元件電路圖技術(shù)應(yīng)用網(wǎng)站基本知識(shí)原理維修作用參數(shù)電子元器件符號(hào)Tl （定時(shí)／計(jì)數(shù)器l ) upF838電子技術(shù)資料電子元件電路圖技術(shù)應(yīng)用網(wǎng)站基本知識(shí)原理維修作用參數(shù)電子元器件符號(hào) upF838電子技術(shù)資料電子元件電路圖技術(shù)應(yīng)用網(wǎng)站基本知識(shí)原理維修作用參數(shù)電子元器件符號(hào)WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通） upF838電子技術(shù)資料電子元件電路圖技術(shù)應(yīng)用網(wǎng)站基本知識(shí)原理維修作用參數(shù)電子元器件符號(hào) upF838電子技術(shù)資料電子元件電路圖技術(shù)應(yīng)用網(wǎng)站基本知識(shí)原理維修作用參數(shù)電子元器件符號(hào)RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） upF838電子技術(shù)資料電子元件電路圖技術(shù)應(yīng)用網(wǎng)站基本知識(shí)原理維修作用參數(shù)電子元器件符號(hào)④ RST:AT89C52的復(fù)位信號(hào)端，高電平工作，當(dāng)出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)間振蕩器將會(huì)對(duì)芯片進(jìn)行復(fù)位； ⑤ALE/PROG:地址鎖存允許端。（ALE脈沖會(huì)在訪問(wèn)存儲(chǔ)器的時(shí)候跳出。當(dāng)EA引腳接高電平的時(shí)候，其執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。但是在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器倆次有效的PSEN信號(hào)將不會(huì)出現(xiàn)。它是采用逐次逼近法的A/D轉(zhuǎn)換器[5]。）③ VREF(+)、VREF()——正、負(fù)基準(zhǔn)電壓輸入端，可由單一的電源供電。當(dāng)信號(hào)有效的時(shí)候，A、B、C3位地址信號(hào)送入地址鎖存器中。在A/D轉(zhuǎn)換的時(shí)候，START為低電平。⑦OE——輸出允許信號(hào)，高電平有效。 ③A、B、C根據(jù)輸入信號(hào)選擇傳輸通道。圖 ADC0809 數(shù)據(jù)的上傳模塊數(shù)據(jù)上傳，就是把采集器中收集到的電表數(shù)據(jù)通過(guò)異步串行這一方式發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備中，在此過(guò)程中這個(gè)模塊起到電平轉(zhuǎn)換的作用[7]。RS485采用集成電路標(biāo)準(zhǔn)模式，在平衡電纜上輸送差分信號(hào)，在接收端通過(guò)差分接收器對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理。(3)電源電平轉(zhuǎn)化芯片及其接口電路MAX485是Maxim公司生產(chǎn)的一種RS－485接口芯片。它的管腳的功能如下：R0B=200mv,則R0為高電平；若AB=200mv，則R0為低電平。而在高阻狀態(tài)下，若RE為低電平器件用作線接收器。GND接地端A接收器同相輸入端和驅(qū)動(dòng)器同相輸出端B接收器反相輸入端和驅(qū)動(dòng)器反相輸出端VCC接電源端 VCC MAX485管腳功能 MAX485連接圖 時(shí)鐘模塊該系統(tǒng)屬于自動(dòng)監(jiān)控的系統(tǒng)，它的運(yùn)行需要數(shù)據(jù)的記錄。可以準(zhǔn)確的提供時(shí)間。③管腳數(shù)量少。(3) DS1302的引腳 DS1302引腳XX2I/O數(shù)據(jù)輸入輸出引腳SCLK串行時(shí)鐘RST復(fù)位引腳GND接地端VCCVCC2電源引腳 脈沖采集和計(jì)數(shù)模塊(1)采集和計(jì)數(shù)模塊要完成對(duì)電流和電壓信號(hào)的采集，同時(shí)產(chǎn)生功率脈沖。由于其自身精度高，能夠滿(mǎn)足50HZ/60HZ的IEC 521/1036標(biāo)準(zhǔn)要求。而瞬時(shí)功率則是由電流與電壓相乘得到。對(duì)于非正弦的電壓和電流信號(hào)AD7755也同樣適用。 顯示電路LCD12864作為128*64點(diǎn)陣液晶顯示模塊的簡(jiǎn)稱(chēng)。由于寫(xiě)入的形式不同，在液晶屏上有顯示中文字庫(kù)（A1A0H～F7FFH）、ASCII碼字庫(kù)（02H～7FH）及自定義字形（0000～0006H）三種編碼。第2腳：VCC接電源的正極。第6腳：E端為使能端。第17腳：RESET復(fù)位引腳（模塊內(nèi)部有復(fù)位電路，在不需要用復(fù)位的時(shí)候使引腳懸空）。電源模塊的設(shè)計(jì)也變得非常重要。這樣使得整個(gè)系統(tǒng)與供電線路之間實(shí)現(xiàn)高頻隔離，消弱外界電磁場(chǎng)的干擾。通過(guò)對(duì)硬件的設(shè)計(jì)以及對(duì)硬件的功能的了解，抄表系統(tǒng)的整體框架初步完成。軟件是連接系統(tǒng)各個(gè)硬件部分不可或缺的部分，通過(guò)對(duì)軟件的設(shè)計(jì)，可以使系統(tǒng)按照最初的設(shè)定進(jìn)行工作。因此程序設(shè)計(jì)者都必須盡自己最大的可能在實(shí)驗(yàn)中把各種現(xiàn)實(shí)因素模擬出來(lái)并將其計(jì)算在內(nèi)，只有這樣才能不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在并不斷加以改正。 （1）易于理解，便于維護(hù)； （2）實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性 （3）安全可靠； 主程序的軟件設(shè)計(jì)AT89C52主程序運(yùn)行主要是通過(guò)對(duì)各個(gè)子程序的調(diào)用來(lái)實(shí)現(xiàn)的。:顯示子程序開(kāi)始調(diào)用清零子程序顯示清零結(jié)束初始化波特率的設(shè)置電量清零保存當(dāng)前數(shù)據(jù)讀取參數(shù)顯示戶(hù)表的信息是否本機(jī)接受抄表的方式調(diào)用抄表子程序根據(jù)抄表方式散轉(zhuǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送完畢檢驗(yàn)子程序是否正確NYNYNYNY 主程序框圖 子程序設(shè)計(jì)從以上的流程圖中可以看出，整個(gè)程序都是循環(huán)嵌套使用的。 清零子程序的設(shè)計(jì)當(dāng)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的初始化程序開(kāi)始工作以后，為了避免因操作不當(dāng)而造成的數(shù)據(jù)丟失情況，清零程序一般在抄表系統(tǒng)把波特率設(shè)置完成以后就開(kāi)始工作。換句話說(shuō)在通電前按住清零鍵，清零程序開(kāi)始工作[13]。在其工作的過(guò)程中，在脈沖的下降沿到來(lái)時(shí)開(kāi)始工作。：開(kāi)始抄表命令存儲(chǔ)命令戶(hù)號(hào)命令清零命令抄寫(xiě)電表電量清零程序返回YNYNYNYN存儲(chǔ)電量讀寫(xiě)戶(hù)號(hào) 數(shù)據(jù)采集程序流程圖 顯示子程序隨著用戶(hù)不斷的用電，電表中的數(shù)據(jù)不斷的增長(zhǎng)，采集器采集到的新數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)，根據(jù)最初抄表系統(tǒng)設(shè)定的程序，顯示模塊會(huì)根據(jù)相應(yīng)的程序定期的顯示用戶(hù)上使用的電量信息。：開(kāi)始采集模塊序號(hào)檢驗(yàn)采集模塊中的數(shù)據(jù)正確采集模塊序號(hào)加1最后一個(gè)采集模塊返回做出數(shù)據(jù)錯(cuò)誤記錄NYNY 校驗(yàn)子程序流程圖 數(shù)據(jù)傳送子程序采集模塊在采集用戶(hù)的電表數(shù)據(jù)信息以后，上位機(jī)通過(guò)發(fā)送指令，將下位機(jī)上傳網(wǎng)絡(luò)通道關(guān)閉。每一個(gè)子程序模塊的設(shè)計(jì)，需要不斷的調(diào)整實(shí)驗(yàn)。與此同時(shí)，用戶(hù)也可以在顯示屏中詳細(xì)了解自己所用的電量。濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 　 結(jié)　論 結(jié)論在遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中采用了AT89C52單片機(jī)作為整個(gè)系統(tǒng)的核心部件。應(yīng)用該系統(tǒng)能夠改善電力的運(yùn)行結(jié)構(gòu),經(jīng)過(guò)多方面的驗(yàn)證在實(shí)際工作中該系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。王老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)，對(duì)事物認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度給我的影響特別大。 學(xué)生姓名：李超 2015年5月32 濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 參考文獻(xiàn) 參考文獻(xiàn)[1] 楊茂斌. 基于AT89C51單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及抗擾技術(shù)的研究[D]. 江蘇：江蘇大學(xué)，2012.　[2] 趙瑩，[J]. 北華大學(xué)學(xué)報(bào)，2015,16（2）： 15[3] still picture pression standard, ConsumerElectronics[C].lEEE Transactions on,Feb 2013,xviiixxxiv.[4] 任亞軍,趙明,[J]. 儀器儀表用戶(hù)，2015,22（2）:13 [5] Kim Seon Gu ,Hur Scond. 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