【正文】 另外兩組直流 5V 輸出為通信隔離所用芯片的供電，由于只有為幾個隔離信號的光藕一側(cè)和通信的驅(qū)動轉(zhuǎn)換芯片提供能量，因此這兩組的二次繞組在設計時選擇了 9V/1W 的參數(shù)。 3） 線性電源。因此，其電源設計只包含三組 5V 主電源的設計 :一組給集中器 CPU 及其外圍接口電路供電，另外兩組直流 5V 輸出為通信隔離所用芯片的供電。 應答信號：既認可信號，主機寫從機時每寫完一字節(jié)，如果正確從機將在下一個時鐘周期將數(shù)據(jù)線（ SDA）拉低，以告訴主機操作有效。 64 字節(jié)的數(shù)據(jù)，該器件還有一個可編程的保護模式，再擦寫數(shù)據(jù)或代碼時，提供一種保護，且最多能保護 15 個 4K 存儲塊。 集中器地址的確定 中器的地址的確定與采集器的相似，不同的是用了一個 4 位的撥盤開關(guān)，而不是 8位撥盤開關(guān)。輸入的數(shù)據(jù)在變?yōu)榈碗娖街蟮?SCK 第一個上升沿被采樣，隨 SCK 時鐘同步輸入。 此系統(tǒng)我們用 X5045。如果允A01A12A23V s s4 S D A 5S C L 6WP 7V C C 82 4 L C 1 6 B 圖 24LC16B 引腳圖 山東科技大學學士 學位 論文 29 許看門狗定時器工作且 /CS 保持高電平或低電平的時間長與看門狗超時周期，則系統(tǒng)復位。 24LC16B也有可達 16 個字節(jié)的數(shù)據(jù)頁寫能力。該電路用 I/O 口較少，靜態(tài)顯示亮度較大，占用 CPU 掃描時間短，鍵輸入也較穩(wěn)定。 發(fā)送功能表： 接收功能表： 差分輸入 AB 使能短 RE 輸出端 R Vid≥ L H Vid L ? Vid≤ L L X H Z OPEN L H 表 SN75LBC184 接收功能表 使能端 DE 輸出端 A 輸出端 B H H L H L H L Z Z 表 SN75LBC184 發(fā)送功能表 山東科技大學學士 學位 論文 26 注： H：高電平， L：低電平， Z：高阻態(tài)， X：任意電平， ?：狀態(tài)不定， Vid： A 和 B 兩線的電壓差 AB 與 SN75LBC184 的 1 到 4 好引腳相連的是 4 個光電耦合器。 R: “接收器輸出端”。使用 75LBC184，可直接與傳輸線相連接而不需要熱和外加保護元 件，這提供了一種可靠，低價和簡單的設計方案。 與電表和集中器通訊的硬件設計 由于系統(tǒng)通信總線的長度不小于 2400 米。第二組：輸入 2A12A4,輸出2Y12Y4,門控端 2G 。 RS485 的共線電路結(jié)構(gòu)是一對平衡傳輸?shù)膬啥硕寂渲媒K端電阻， 其發(fā)送器、接收器、組合收發(fā)器可以掛在平衡傳輸線上任何位 置，在數(shù)據(jù)傳輸中實現(xiàn)多個驅(qū)動器與接收器共用同一條傳輸線的多點應用。常用總線標準有 RS232, RS422 和 RS485 等 [川。 這種方案中電腦與采集器之間由集中器進行連接，集中器把采集器中數(shù)據(jù)提取到其存儲器中，等候電腦的查詢。 方案一的優(yōu)缺點： 優(yōu)點：（ 1）對硬件性能要求不高 ，并能有效運用單片機的接口 （ 2）不要求精確計算，實現(xiàn)容易； （ 3）適應于多用戶，多頻率，性能強； （ 4）軟硬件相結(jié)合，程序設計相對簡單。這種感應探頭能夠探知能耗基表機械轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動，機械轉(zhuǎn)盤每旋轉(zhuǎn)一圈 ，該感應探頭便輸出一個脈沖信號。依次周而復始，形成嚴格按基表的能耗量 實現(xiàn)“開 —— 關(guān) —— 開”發(fā)出一個方波脈沖信號。 AT89C52 的功能很強，多用戶四表合一遠傳系統(tǒng)采用的是 AT89C52 采集器設計 采集器是微處理器控制的智能設備，是四表系統(tǒng)的主要設備之一。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。 在 flash 編程和校驗時， P3 口也接收一些控制信號。 在訪問外部程序存儲器或用 16 位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVX DPTR） 時， P2 口送出高八位地址。 P1 口： P1 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p1 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個 TTL 邏輯電平。 8 位微控制器 8K 字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash A 。 AT89S52 主要性能如下： AT89S52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲器。一個采集器能根據(jù)參數(shù)的設置對多塊遠傳基表的能耗數(shù)據(jù)進行計量，可同時記錄用戶的多個遠傳基表的能耗數(shù)據(jù)。還可以方便地對數(shù)據(jù)采集器、集中器進行參數(shù)設置、運行狀況監(jiān)控等，保證系統(tǒng)的正常運行。這一方面可以保證采集器在進行水、電、氣、暖等能耗信息采集時不會發(fā)生電脈沖信息的丟失，另一方面也可以充分利用現(xiàn)有的多用戶電能表資源。為了增加整個遠傳系統(tǒng)的可靠性，在各種基表與上位管理微機之間，本文采用了采集器、集中器兩級結(jié)構(gòu)形式，系統(tǒng)的總體分布結(jié)構(gòu)圖如圖 所示。 RS485 的共線電路結(jié)構(gòu)是一對平衡傳輸?shù)膬啥硕寂渲媒K端電阻，其發(fā)送器、接收器、組合收發(fā)器可以掛在平衡傳輸線上任何位置，在數(shù)據(jù)傳輸中實現(xiàn)多個驅(qū)動器與接收器共用同一條傳輸線的多點應用。常用總線標準有 RS232, RS422 和 RS485 等 [川。四表聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)（簡稱 AMRS， Automatic Meter Reading System）主要由上位微機、管理軟件、數(shù)據(jù)集中器、數(shù)據(jù)采集器以及各種遠傳能耗基表等組成，是一種不需要人員到達現(xiàn)場就能完成抄讀用戶各種能耗信息的智能化多用戶遠程集中抄表裝置。 系統(tǒng)概述 本課題主要是針對目前居民小區(qū)的水、電、 氣和暖等基表能耗計量中存在的問題，以及能耗計量的數(shù)據(jù)遠傳和聯(lián)網(wǎng)等問題而設計的“四表聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)”。 (4)由于系統(tǒng)所涉及四表聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，因此對現(xiàn)場的水、電、燃氣、暖氣基表要有一定的認識，對電脈沖常數(shù)、水脈沖常數(shù)、氣脈沖常數(shù)的理解要正確，對這些脈沖的頻率有個正確的估計，以免 CPU 在計量時發(fā)生漏計脈沖而增加計量誤差。系統(tǒng)所能帶的集中器個數(shù)： 16 個。 2．管理微機可對用戶的用電量、用水量、用燃氣量、用暖氣量的基數(shù)進行設置。設計該課題可以把我們平時所學的理論知識應用于實際，鞏 固了所學的知識，像單片機，通訊的知識，而且也是硬件和軟件很好的結(jié)合，為以后的工作和學習打下了堅實的基礎。由此設計出水、電、氣、暖四表聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。s daily life. From this designs the water leakage, the electricity, the gas, the warm four table working system. This system mainly is using the puter technology, the munication technology, the automatic detection technology pletes the water, the electricity, the gas, the calorimeter and so on the automatic monitoring and the cost function. Thus realizes to the entire plot energy consumption modern management, causes the estate management to move towards the intellectualization, the automation. Its working pattern is, the gathering electric instrument pulse integer, gathering the information storage which gathers in the concentrator,is advantageous for the central microputer to take each user along with the new tunes the amount used, simultaneously may carry on the hypothesis through the puter to the user amount used parameter, the realization management automation, the intellectualization, the reserve power source design has provided the guarantee for the system stability, causes can continue after the power cut to work for 72 hours. Keywords: gathering, electric,instrument,concentrator,central microputer, reserve power, 485bus山東科技大學學士 學位 論文 i 目錄 摘要 ..............................................................................................I Abstrac ....................................................................................... II 1 緒論 ....................................................................................... 1 課題的意義與提出 ................................................................................1 設計的要求 ............................................................................................1 設計中注意解決問題 ............................................................................3 2 系統(tǒng)總體方案設計 ................................................................. 4 系統(tǒng)概述 ................................................................................................4 系統(tǒng)方案設計 ........................................................................................5 系統(tǒng)工作原理 ........................................................................................9 3 硬件的設計 .......................................................................... 11 CPU 的選型： ......................................................................................11 采集器設計 ..........................................................................................15 集中器的設計 ......................................................................................30 電源及后備電源電路的設計 ..............................................................32 4 軟件部分 .............................................................................. 38 軟件設計的基本原則 ..........................................................................38 集中器的軟件設計 ..............................................................................38 采集器的軟件設計 ..............................................................................43 5 經(jīng)濟技術(shù) 分析 ..............................................................