【正文】 S232發(fā)送器14892) RS232收發(fā)器MAX202。 RS485標(biāo)準(zhǔn)要求采用平衡差分電路傳輸信息，有效的消除了RS232C中收發(fā)端地電位間的電位差。用它傳輸數(shù)字信號(hào)時(shí)，傳輸速率與傳輸距離有關(guān)。可靠性高、維護(hù)方便、技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)，其費(fèi)用高于雙絞線，低于光釬。目前仍在大量使用的感應(yīng)式電度表因其測(cè)量精度低，靈敏度差和易受電磁干擾等缺點(diǎn)必將被電子式電度測(cè)量?jī)x表所取代，尤其是電子式測(cè)量?jī)x表能夠很方便地構(gòu)成集中自動(dòng)抄表系統(tǒng)、IC 卡預(yù)付費(fèi)電表等智能化系統(tǒng)，因而發(fā)展迅猛。其系統(tǒng)框圖如圖58所示。由此可以看出：AD7750 的輸出頻率僅正比于該瞬時(shí)輸入模擬信號(hào)的乘積而與輸入波形無(wú)關(guān)，因而可以用于任意波形瞬時(shí)功率的測(cè)量。 6V 。三種輸出的最高頻率由Fs，S1 和S2 的設(shè)置所決定，本系統(tǒng)選擇功率測(cè)量方式，單極性頻率標(biāo)度，設(shè)置Fs=S1=0、S2=1。T0 計(jì)數(shù)器預(yù)置數(shù)為： （）LED 顯示電路由硬件譯碼器實(shí)現(xiàn)，五位LED 通過(guò)MC14495 七段十六進(jìn)制鎖存、譯碼驅(qū)動(dòng)芯片與8751 ~ 接口,完成BCD 碼至十六進(jìn)制數(shù)的鎖存和譯碼,驅(qū)動(dòng)LED顯示。 抄錄數(shù)據(jù)表是根據(jù)抄錄工作的時(shí)間由系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行命名的。單位總表抄錄的用電量為:Wo。報(bào)表模式可以設(shè)計(jì)為如下幾種形式:按照不同字段的索引順序報(bào)表、按不同字段的索引分段報(bào)表、按不同字段的索引分組報(bào)表。這次所設(shè)計(jì)的智能電表屬機(jī)電式智能電表，它由硬件電路、相應(yīng)軟件及發(fā)行系統(tǒng)三部分構(gòu)成。當(dāng)我打完畢業(yè)論文的最后一個(gè)字符，涌上心頭的不是長(zhǎng)途跋涉后抵達(dá)終點(diǎn)的欣喜，而是源自心底的誠(chéng)摯謝意。因此，供電部門(mén)對(duì)智能電表的期待不僅停留在網(wǎng)絡(luò)化管理這一層次上，還希望其能具有諧波監(jiān)測(cè)等電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)管理的功能。不同的用電單位，對(duì)報(bào)表的形式有著不同的要求，那么對(duì)于報(bào)表模塊的軟件設(shè)計(jì)要體現(xiàn)靈活性與通用性。按照我國(guó)的用電收費(fèi)分級(jí)管理模式，收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)也應(yīng)分級(jí)制定，下級(jí)部門(mén)的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)要在上級(jí)部門(mén)的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上制定。在用電量計(jì)算過(guò)程中，有可能發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常:用電量過(guò)大或者用電量過(guò)少，可依據(jù)用戶(hù)的實(shí)際情況和電表的實(shí)際讀數(shù)進(jìn)行判決，確認(rèn)數(shù)據(jù)不合理的用戶(hù)，有針對(duì)性地進(jìn)行檢查，如果前端出現(xiàn)故障，要進(jìn)行排除，然后對(duì)單個(gè)站點(diǎn)重新抄錄和計(jì)算，直到確認(rèn)所有數(shù)據(jù)有效后，將結(jié)果存入相應(yīng)的數(shù)據(jù)表中。由AD7750 輸出的與負(fù)載瞬時(shí)功率成正比的脈沖串送入8751 的T0 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，T0工作于工作方式1。 AD7750 輸出頻率的設(shè)置：AD7750 提供三種輸出頻率F1，F(xiàn)2，和Fout。AD7750 輸入級(jí)采用獨(dú)特的開(kāi)關(guān)電容結(jié)構(gòu)，在+5V 單電源情況下允許雙極性模擬輸入，它有四個(gè)模擬輸入端：V 1(+)，V 1(?)，V 2(+)，V 2(?)，可組成兩個(gè)差動(dòng)輸入或單端輸入通道，其中1 通道差動(dòng)放大器的增益可選擇1（當(dāng)控制端G1=0，低電平時(shí)）或16（當(dāng)G1=1，高電平時(shí)），2 通道的增益固定為2。 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)1） AD7750 組成的瞬時(shí)功率頻率轉(zhuǎn)換電路AD7750 集成電路是美國(guó)模擬器件公司1997 年推出的一種功能很強(qiáng)的高性能的乘積頻率轉(zhuǎn)換器件（PFC）。其基本工作原理是：將待測(cè)負(fù)載的電壓、電流通過(guò)變換器經(jīng)模擬取樣后送入乘積頻率轉(zhuǎn)換器AD7750 變換成與該負(fù)載電壓、電流乘積。隨著數(shù)字通信系統(tǒng)傳輸性能的提高，由多條光纖構(gòu)成的光纜必將成為數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)的主要傳輸介質(zhì)。同軸電纜低頻工作時(shí)的抗干擾性不如雙絞線，但抗干擾能力隨傳輸信號(hào)頻率的增加而提高，因此特別適用于高頻信號(hào)輸出。電表一般選用的通信介質(zhì)是有線方式。 RS485收發(fā)器基本采用美國(guó)MAXIN公司生產(chǎn)的MAX48X/MAX49X系列差分平衡型線轉(zhuǎn)發(fā)器芯片。RS485收發(fā)器將微型計(jì)算機(jī)的TTL電平轉(zhuǎn)換為差分信號(hào)進(jìn)行傳送，（在100kb/s傳輸速率以下）。RS485為發(fā)送回路及接收回路分別提供獨(dú)立的地線，而不再共用一條公共地線，兩項(xiàng)措施有力地減少了線間干擾，從而也提高了傳輸距離，傳輸速率。PC/XT系列使用的信號(hào)電平是12V和+12V，符合EIA標(biāo)準(zhǔn)。 RS232的信號(hào)傳輸模式如圖所示 RS232的信號(hào)傳輸模式由圖中可見(jiàn)，RS232的信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)電位是參考地線而來(lái)的，傳輸端參考接地端1來(lái)傳送數(shù)據(jù)；接收端則參考接地端2來(lái)還原出傳送端的信號(hào)；在兩個(gè)接地端同電位的前提下，傳送端與接收端的信號(hào)會(huì)呈現(xiàn)出相同的結(jié)果。通用的串行I/O接口標(biāo)準(zhǔn)有很多種，最常見(jiàn)的是RS232和RS485兩種各有其應(yīng)用領(lǐng)域，使用的范疇也不盡相同。串行通信雙方是為了有效地交換信息必須建立一些約定，即對(duì)數(shù)據(jù)的編碼，同步方式，傳輸速度，傳輸控制步驟，效驗(yàn)方式，報(bào)文方式等問(wèn)題給予統(tǒng)一的規(guī)定，這些規(guī)定稱(chēng)為通信協(xié)議。而且不同電網(wǎng)干擾特性差別較大，難以消除它對(duì)數(shù)據(jù)傳輸所帶來(lái)的影響。 （5)統(tǒng)計(jì)報(bào)表和向上級(jí)主管單位提交報(bào)表。 數(shù)據(jù)抄錄采用查詢(xún)方式，每個(gè)前端單片機(jī)對(duì)應(yīng)一個(gè)全系統(tǒng)唯一的地址編碼，當(dāng)主機(jī)要抄錄某個(gè)單片機(jī)中的電表數(shù)據(jù)時(shí)，只需將其地址向通信網(wǎng)中進(jìn)行廣播，前端單片機(jī)接收地址后，與本機(jī)地址編碼比較(本機(jī)地址編碼己寫(xiě)入24COlA芯片[34]中對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元)，從而決定是否發(fā)出本機(jī)記錄的所有電表數(shù)據(jù)。主要是要求在電源低于某一電壓(如4～415V) 時(shí)提供復(fù)位信號(hào), 保證電路在上下電過(guò)程中電源電壓不能使CPU 正常工作時(shí), 使CPU 保持在復(fù)位狀態(tài)。 // 取出字形 MOV SBUF,A。（5）通信程序 該程序用來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)費(fèi)率智能電度表的抄表或參數(shù)整定工作。它的程序流程圖如圖3所示。 顯示控制方式顯示器接口按驅(qū)動(dòng)方式可分為靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種方式，動(dòng)態(tài)顯示的掃描可由單片機(jī)軟件或?qū)ｉT(mén)的硬件完成；按CPU向顯示器接口傳送數(shù)據(jù)的方式則分為并行傳送和串行傳送兩種方式；按顯示器接口是否帶譯碼器可分為譯碼和非譯碼兩種顯示數(shù)據(jù)方式。 EEPROM芯片按接口分量類(lèi)：并行接口芯片和串行接口芯片。 抄表系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 其中PHILIPS SEMICONDUCTORS公司的高性?xún)r(jià)比單片機(jī)P87LPC764為完成該部分功能的主體器件。 時(shí)鐘電路電表費(fèi)率系統(tǒng)需要完成的功能主要如下:1） 接收手持單元發(fā)送的用戶(hù)購(gòu)電信息。3） P1引腳為輸入/輸出口,它內(nèi)部帶有上拉電阻,為8位I/O口。電力公司通過(guò)普通微機(jī)串口輸入用戶(hù)購(gòu)電信息到手持單元部分,用戶(hù)再將購(gòu)電信息用手持單元發(fā)送到電表費(fèi)率系統(tǒng),由費(fèi)率系統(tǒng)根據(jù)用戶(hù)購(gòu)電信息來(lái)監(jiān)視用戶(hù)用電情況,完成計(jì)費(fèi),并在適當(dāng)時(shí)候提醒用戶(hù)購(gòu)電。（2）準(zhǔn)確無(wú)誤地將用戶(hù)購(gòu)電信息用紅外方式發(fā)送到費(fèi)率系統(tǒng)。電度表作為電費(fèi)收取的計(jì)量依據(jù)，涉及到一個(gè)抄表問(wèn)題，智能電表應(yīng)該在這一方面顯示出它的優(yōu)越性，在設(shè)計(jì)中，也應(yīng)該花大氣力解決這個(gè)問(wèn)題，在遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)中，有總線和載波抄表等幾種方式，在設(shè)計(jì)終，更多的用到的是載波方式的抄表，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外廠家使用的電力線載波技術(shù)主要有： 窄帶載波技術(shù)及擴(kuò)頻技術(shù)。全電子式電表主要用于三相電計(jì)費(fèi)，針對(duì)企業(yè)應(yīng)用。鋁盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩與負(fù)載的有功功率成正比。數(shù)字乘法器型電子式電能表擴(kuò)展功能方便，適合與配電自動(dòng)化系統(tǒng)集成，將成為電子式電能表的主要發(fā)展方向。 隨著高新技術(shù)尤其是電子信息技術(shù)的快速發(fā)展，電子式、多功能、高精度、多費(fèi)率、自動(dòng)抄表等產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)突顯，且已經(jīng)逐步成為電能表發(fā)展的主流，在未來(lái)幾年里，這種趨勢(shì)將更加明顯。新型智能電表的設(shè)計(jì)摘要：電能表是我國(guó)電工儀表行業(yè)中產(chǎn)量最大的產(chǎn)品，隨著高新技術(shù)尤其是電子信息技術(shù)的快速發(fā)展，電子式、多功能、高精度、多費(fèi)率、自動(dòng)抄表等產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)突顯，且已經(jīng)逐步成為電能表發(fā)展的主流。近幾年，國(guó)家連續(xù)出臺(tái)的多項(xiàng)與電能表行業(yè)發(fā)展相關(guān)的政策以及房地產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，為電能表需求的上升及保持行業(yè)發(fā)展的相對(duì)穩(wěn)定起到了一定的保障作用。電能管理現(xiàn)代化需要訪問(wèn)多種信息并要求決策與電價(jià)器具之間能雙向通信。其工作原理為：根據(jù)電磁感應(yīng)原理，電表通電時(shí)，在電流線圈和電壓線圈產(chǎn)生電磁場(chǎng)，在鋁盤(pán)上形成轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，通過(guò)傳動(dòng)齒輪帶動(dòng)計(jì)度器計(jì)數(shù)，電流電壓越大，轉(zhuǎn)矩越大，計(jì)數(shù)越快，用電越多。機(jī)電式智能電表成本較低，主要用于單相電度表，適合于居民用戶(hù)使用。在設(shè)計(jì)中我們應(yīng)該對(duì)它的功能有一個(gè)初步的定位，智能電表，顧名思義是應(yīng)該在實(shí)現(xiàn)電表的基礎(chǔ)功能外更加體現(xiàn)它的智能化，它應(yīng)該具有數(shù)據(jù)的保護(hù)，報(bào)警功能，斷電的顯示，負(fù)荷的控制，防竊電功能，遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)等功能，在后面的設(shè)計(jì)中會(huì)詳細(xì)的介紹每個(gè)功能實(shí)現(xiàn)的方法與步驟。手持單元主要完成完成以下功能：（1）通過(guò)串口接收由微機(jī)程序輸出的用戶(hù)購(gòu)電信息，并將該用戶(hù)購(gòu)電信息存儲(chǔ)并加密。通過(guò)插在微機(jī)擴(kuò)展槽的接口卡,可用手持單元實(shí)現(xiàn)與普通微機(jī)的連接。2） RST/VPP是單片機(jī)的復(fù)位輸入端,也是掉電方式下內(nèi)部RAM的VPP供電端。其中SDA為串行數(shù)據(jù)線,SCL為串行時(shí)鐘線。采用這種查詢(xún)的數(shù)據(jù)抄錄方式，抄表人員可隨時(shí)打開(kāi)計(jì)算機(jī)，根據(jù)需要進(jìn)行抄表。它具有EPROM掉電后仍然保持程序的優(yōu)點(diǎn)，又具有RAM的隨機(jī)讀，寫(xiě)數(shù)據(jù)的特性，只是寫(xiě)的過(guò)程需要較長(zhǎng)的時(shí)間，所存的數(shù)據(jù)在常溫下至少可以保存十年，擦除、寫(xiě)入壽命可以有10萬(wàn)次。于液晶顯示器相比，它更適用于在光線暗的環(huán)境中使用，主要缺點(diǎn)是工作電流大。手持單元數(shù)據(jù)發(fā)射程序主要完成將加密后的用戶(hù)購(gòu)電信息發(fā)送到電表費(fèi)率系統(tǒng),并在確定用戶(hù)購(gòu)電信息已無(wú)誤地被電表費(fèi)率系統(tǒng)接收后自動(dòng)清零。（4）顯示程序 它的作用顯示電度數(shù)和時(shí)鐘的具體時(shí)間。