【正文】 對的每個子程序 復(fù)位、計數(shù)看 門狗 Void RESWDI void if es 0 ?? //則喂狗 If es l ?? //則復(fù)位 void //寫使能復(fù)位 禁止寫 。通過上一小節(jié)的論述，我們已經(jīng)知道， 51 單片機的串行口通過編程可以有 4 種工作方式。計數(shù)速率與 TMOD 寄存器中的 C/T 位有關(guān)，當(dāng) C/T 0 時，計 數(shù)速率為 fosc/l2，當(dāng) C/T 1 時，計數(shù)速率為外部輸入計時頻率。 ?接收 接收時，由 REN 置 1 允許接收，串行口采樣 RXD，當(dāng)采樣 1 到 0 的跳變時，確認(rèn)是起始位“ 0’’，就開始接收一幀數(shù)據(jù)。設(shè)置預(yù)置值 MOV THI， OF3H SETB TRI 。接收 PC 機發(fā)送的數(shù)據(jù) MOV SBUF， A 。 : MOV Command， 8Eh 。多字節(jié)傳送 MOV RO， XmtDat 。數(shù)據(jù)內(nèi)容為 0 振蕩工作允許 ACALL Send_Byte 。由于串行通訊方式具有使用線路少、成本低，特別是在遠(yuǎn)程傳輸時，避免了多條線路特性的不一致而被廣泛采用。上位機 PC 與各集中器通信時，集中器為從站 。幀格式如表 所示。 DATA:數(shù)據(jù)域包括數(shù)據(jù)標(biāo)識和數(shù)據(jù)、密碼等，其結(jié)構(gòu)隨控制碼的功能而改變。 字節(jié)之間停頓時間 Th:Th≤ 500ms。 5V 采用阻容分壓即可滿足要求，其具體電路見本文相關(guān)部分。在本系統(tǒng)中，采取以下幾個措施： 程序出錯時能自動納入正軌 當(dāng)微處理器受到各種干擾時，程序指針 PC 可能出錯。慢上下電對微處理器是致命的，這時不但程序指針 PC 出錯，還會產(chǎn)生掉電信號，這極易寫入錯誤的數(shù)據(jù)。 （ 2）數(shù)據(jù)雙備份。但在程序指針 PC 出錯時若改變電能數(shù)據(jù)寄存器并把錯誤的數(shù)據(jù)寫入 EEPROM 中，這是不允許的。本系統(tǒng)中采用光電耦合器既實現(xiàn)了傳輸信號 ,又隔離了干擾的作用。通信模塊亦采用線性穩(wěn)壓電源。 每次通信都是由主站向按信息幀地址域選擇的從站發(fā)出請求命令幀開始，被請求的從站根據(jù)命令幀中的控制碼的要求作出響應(yīng)。 控制碼 C:控制碼的格式如圖 所示 圖 控制碼格式 D7 O:由主站發(fā)出的命令幀 D7 l:由從站發(fā)出的應(yīng)答幀 D6 0:從站正確應(yīng)答 D6 1:從站對異常信息的應(yīng)答 DS O:無后續(xù)數(shù)據(jù)幀 DS l:有后續(xù)數(shù)據(jù)幀 D4～ DO:請求及應(yīng)答功能碼 00000:保留 00001:讀數(shù)據(jù) 00010:讀后續(xù)數(shù)據(jù) 00011:重讀數(shù)據(jù) 00100:寫數(shù)據(jù) 01000:廣播校時 01010:寫設(shè)備地址 01100:更改通信速率 01111:修改密碼 10000:最大需量清零 L:L 為數(shù)據(jù)域的字節(jié)數(shù)。 D0 是字節(jié)的最低有效位， D7 是字節(jié)的最高有效位，先傳低位，后傳高位。通信采用的是 USART 口帶有校驗位的通信模式，即傳輸 8 位數(shù)據(jù)和第 9 位校驗位，波特率設(shè)置為 9600bps，采用中斷查詢方式。調(diào)用寫入數(shù)據(jù)子程序 當(dāng)命令字節(jié)為 BE 或 BF 時， DSI302 工作在多字節(jié)傳送模式 8 個時鐘舊歷寄存器，從寄存器 0 地址開始連續(xù)讀寫從 0 位開始的數(shù)據(jù)，當(dāng)命令字節(jié)為 FE 或FF 時， DSI302 工作在多字節(jié) RAM 傳送模式， 31 個 RAM 寄存器從 0 地址開始連續(xù)讀寫從 0 位開始的數(shù)據(jù)。多字節(jié)傳送模式 MOV RO， XmtDat 。返回調(diào)用本子程序處 當(dāng)寫保護寄存器的最高為為 1 時，禁止數(shù)據(jù)寫入寄存器， : MOV Commend， 8EH 。 當(dāng)寫保護寄存器的最高為為 0 時，允許數(shù)據(jù)寫入寄存器，寫保護寄存器可以通過命令字節(jié) SE、 SF 來規(guī)定禁止寫沁讀出。清串行口中斷標(biāo)志 PUSH DPL 。轉(zhuǎn)串行口中斷程序 ORG 0050H CSH: MOV THOD， 2OH 。當(dāng)發(fā)送完一幀數(shù)據(jù)后，置終端標(biāo)志 Tl 為 1。即 :方式 1 和方式 3 的波特率 2SMOD??Tl 溢出率 /32。 信設(shè)計 為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，即能夠從能量采集模塊芯片 AD7755 中，把采集的消耗電能上傳到集中控制器的中心 CPU，則應(yīng)該按照 485 芯片與單片機的連接進(jìn)行程序控制。使其能夠正確的通信。 圖 脈沖采集子程序 電表在運行的過程中，各個用戶的電量在不斷的累計相加，并且進(jìn)入存儲器的電量儲存單元中，根據(jù)程序的設(shè)計要求，每隔一段時間顯示模塊就顯示用戶的信息，諸如用戶號，用電量等。運算單元的清零 。當(dāng)需要集中器進(jìn)一步將 PC 及其發(fā)來的命令向采集器轉(zhuǎn)發(fā)時，則調(diào)用集中器向采集器發(fā)命令子程序；當(dāng)延時時間到卻不成功的時候，就認(rèn)為此次向采集器發(fā)送不成功，則再次向采集器發(fā)送，如果發(fā)送再 次失敗的話，則做故障處理。另外，它還要用定時中斷方式來定時抄取采集器中儲存的能耗等信息，定時時間約半個小時，之所以將定時時間設(shè)定為半個小時，主要是基于以下考慮 :這里可以簡單地計算一下，假設(shè)用戶的月用電量為 200 度，平均每天 7 度、每小時不到 度，對于一小時用戶的電能耗而言，其在采集器中儲存的對應(yīng)電能耗數(shù)據(jù)變化很小。第二是在環(huán)境惡劣、干擾嚴(yán)重的情況下，軟件必須保證系統(tǒng)也能可靠地運行，這對系統(tǒng)的整體可靠運行尤為重要。 。在此過程中可能會有一些問題逐步暴露，這就要求軟件易被修改，那么，結(jié)構(gòu)化設(shè)計就是最好的設(shè)計方法。如果說硬件是軀體，那么軟件則是靈魂；如果說硬件決定了產(chǎn)品的造價，那么在硬件設(shè)計合理的前提下，軟件在很大程度上就決定了產(chǎn)品的性能。另外， PS7219A 型內(nèi)置一個可靠的監(jiān)控電路，可為外部提供一個脈寬 140ms，觸發(fā)門限典型值為 的高電平復(fù)位信號。其核心是 AD7755 芯片，該芯片是專門用于功率測試和電能測量的專用集成電路，是目前電子式電度表的核心芯片之一。 SP2338 串口擴展芯片能將普通的 51 系列單片機的一個串口擴展為三個獨立的全雙工串口，并且三個串口的波特率達(dá)到了 采用通用的 1 個起始位、 8 個數(shù)據(jù)位、 1個停止位。所以在電表安裝時鐘和在集中器上安裝時鐘，我們選擇了后者。 芯片 485 芯片是 IM 公司生產(chǎn)的差分平衡性收發(fā)器芯片，集成片包含一個驅(qū)動器和一個收發(fā)器，適用于 RS485 通信標(biāo)準(zhǔn)。 圖 X5045 的電路連接 如何保證 WDT 正常運行也是一個關(guān)鍵問題，要針對 WDT 失效的原因，采取多種措施，防止失效，從而進(jìn)步提高系統(tǒng)的可靠性： （ 1）盡量減少干擾源的存在，并且降低不可去除干擾的影響，如電源電壓的波動、尖峰、浪涌等，他們都是強度比較大的干擾源，要 加強過濾與去除； （ 2）對本機任務(wù)進(jìn)行分流，合理的配置 CPU 的操作任務(wù)，能在上位機運行的功能，一般應(yīng)放在上位機運行，因為上位機的運行環(huán)境良好，便于控制，從而減少本機出錯的概率； （ 3）對地址指針、過程控制程序中判斷轉(zhuǎn)換的條件狀態(tài)等關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行實時備份，當(dāng)由于數(shù)據(jù)被改而使 WDT 失效時，可以從過備份 RAM 中恢復(fù)這些關(guān)鍵數(shù)據(jù)，從而也使得系統(tǒng)恢復(fù)?？撮T狗輸入，在看門狗定時器超時并產(chǎn)生復(fù)位之前，一個加載 WDI 引腳上的由高到低的電平的變換將復(fù)位看門狗定時器。外部不擴展而單片機應(yīng)用時，則作為一般的雙向 I/O 口用。 （ 7） EA/Vpp.：該引腳為低電平時，則讀取外部的程序代碼（存于外部 EPROM）來執(zhí)行程序，在 8051 中， EA 引腳必須接低電平，因為其內(nèi)部無程序存儲空間。當(dāng)采用外部振蕩器時，則此引腳接外部振蕩信號的 輸入； （ 5） RST： AT89C51 的復(fù)位信號輸入引腳，高電位工作，當(dāng)要對芯片復(fù)位時，只要將此引腳電位提升到高電位，并持續(xù)兩個機器周期以上的時間， AT89C51 便能完成系統(tǒng)復(fù)位的各項工作，使得內(nèi)部特殊功能寄存器的內(nèi)部均被設(shè)為已知狀態(tài)； （ 6） ALE/PROG:ALE 是英文“ ADDRESS LATCH ENABLE”的縮寫，表示地址鎖存允許信號。 CPU 的選型 是整個系統(tǒng)的核心部件，它直接影響系統(tǒng)的性能。 第 3 章 抄表系統(tǒng)的模塊功能設(shè)計 抄表系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu) 在了解國內(nèi)外現(xiàn)有的產(chǎn)品特點的基礎(chǔ)上，為了使抄表器的功能更加完善，設(shè)計的抄表器具有計數(shù)、數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)處理、電量及其狀態(tài)的顯示、與控制中心通訊等基本功能。 其次，系統(tǒng)采用了 RS485 通信標(biāo)準(zhǔn)。 RS485 標(biāo)準(zhǔn)總線的特點是：抗干擾能力強、傳輸速率高、傳輸距離遠(yuǎn)，在采用雙絞線，不用 Modem 的情況下，在 100Kbps 的傳輸速率時可傳送 1200m，若速率為 960Kbps 時，可以傳送 1500m，甚至更遠(yuǎn)。這里先對常見的串行總線標(biāo)準(zhǔn)作一個比較。 最底層是電表層，由各種電度表組成，主要完成能耗計量。 ： （ 1）對采集器和集中器中各硬件進(jìn)行程設(shè)計，包括系統(tǒng)主 流程及各子程序的編寫；各個硬件的驅(qū)動及初始化。 系統(tǒng)充分考慮到現(xiàn)場總線通信標(biāo)準(zhǔn)對傳輸距離和波特率的限制，兼顧了系統(tǒng)的帶載能力，同時也為提高遠(yuǎn)傳系統(tǒng)的可靠性，在各種遠(yuǎn)傳基表與上位微機之間，系統(tǒng)采用了兩級采集器的結(jié)構(gòu)形式。通過電力工業(yè)部電力設(shè)備及儀表檢測中心檢測的廠家接近 100 家，受理的專利超過 165 項。因此，多用戶電表聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的研究生就顯得十分迫切。抄表率低、周期長、資金回收速度慢，嚴(yán)重影響了這些部門的經(jīng)濟效益。 AT89C51。 本文對整個抄表系統(tǒng)進(jìn)行了較為全面的設(shè)計，著重對系統(tǒng)底層的能耗數(shù)據(jù)的采集和集中、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)和通信方式等做了較為詳細(xì)的設(shè)計。該系統(tǒng)具有成本低廉、計量準(zhǔn)確、工作穩(wěn)定 可靠和系統(tǒng)安裝維護方便等特點。 Datamunication。 ?，F(xiàn)代物業(yè)管理要求不斷向規(guī)范化、自動化和科學(xué)化的進(jìn)程邁進(jìn)，多表聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)傳系統(tǒng)將越來越受到用戶和市場的認(rèn)可，市場全景十分廣闊。目前，國內(nèi)生產(chǎn)智能抄表的廠家超過 150 家。系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu)，與上位微機一起構(gòu)成典型的分布工測控系統(tǒng)。 （ 2）參數(shù)設(shè)置：上位機可對集中器、采集器的參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，可對用戶的電量進(jìn)行設(shè)置，并可以根據(jù)電表信息對采集器進(jìn)行設(shè)定。向下的通訊使用總線技術(shù)；向上的通訊除了使用總線技術(shù)外，還有一些如紅外、無線等輔助性的通信手段。 在通信方式中，大多數(shù)采用串行通信方式。RS485 通信接口的信號傳輸是用兩根線 之間的電壓差來表示邏輯“ 1”或“ 0”的，因為發(fā)送端僅需兩根傳送線，而接收端也只需要兩根傳送線，這樣， RS485接收端與發(fā)送端公需兩根線就能完成信號傳輸。另一方面，傳輸網(wǎng)絡(luò)目前一般采用 RS485 或LonWorks 技術(shù)來構(gòu)建傳輸網(wǎng)絡(luò)平臺，其技術(shù)本身也是完全成熟的，只要能 正確的組網(wǎng)、進(jìn)行相應(yīng)的軟件開發(fā)并制定出完善的通信協(xié)議就能確保系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆€(wěn)定可靠。在分析各種通信方式后明確了使用 RS485 通信協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O(shè)計方向。每一個部分的正確選擇與設(shè)計、及電路的連接對該系統(tǒng)的硬件電路而言是十分重要的。在片內(nèi)接至振蕩器的反向放大器輸出端和內(nèi)部時鐘發(fā)生器輸入端。如果處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。僅供用戶作為輸入輸出用的端口； P2 口（ ～ ）是具有內(nèi)部提升電路的雙向 I/O 端口（準(zhǔn)雙向并行 I/O口 ），當(dāng)訪問外部程序控制器時，它是高 8 位地址。 （ 1） CS/WDI：芯片選擇輸入，當(dāng) CS 是高電平時，芯片未選中，并將 SO 置為高阻態(tài)，器件處于標(biāo)準(zhǔn)的功耗模式，除非一個向非易失單元寫的周期開始，在CS 是高電平時，將 CS 拉低使器件處于選擇狀態(tài)，器件將處于工作功耗狀態(tài)，在上電后任何操作之前， CS 必須有一個高變低的過程。它提供了三個時間值供選擇，它的具有的電壓監(jiān)控功能還可以保護系統(tǒng)免受低電壓的影響，當(dāng)電源電壓降到允許范圍內(nèi)時，系統(tǒng)將自動復(fù)位， X5045 存儲器與 CPU可能通過串行通信方式接口，共有 5K 字位，來存儲抄表數(shù)據(jù)。 RS485 是一種電氣標(biāo)準(zhǔn)，與 TTL 標(biāo)準(zhǔn)完全不同，單片機與 RS485 之間必須進(jìn)行轉(zhuǎn)換，可以采用分立元件或集成電路專用芯片完成，本設(shè)計采用 485 芯片。但將其放于何處則是一個值得爭議的問題，其中的兩個障礙是無法回避的：一個是成本，一個是維護。采集模塊的數(shù)據(jù)接收和發(fā)送都是通過串口來實現(xiàn)的，而 AT89C51 只有一個串口，為了不至于使接收和發(fā)送沖突，必須進(jìn)行數(shù)據(jù)的走向選擇，也叫做串口擴展。 2 當(dāng)串口設(shè)備向單片機發(fā)送數(shù)據(jù)時，其工作過程是： （ 1） SP2338 的某個子串口從串口設(shè)備接收到數(shù)據(jù)時，送給母串口； （ 2） SP2338 的母串口把該數(shù)據(jù)再送給單片機串口，同時在 ADRO0 和 ADRO1線上送出子串口的地址； （ 3）單片機根據(jù) SP2338 接收地址線 ADRO0、 ADRO1 上的信號判定由哪個設(shè)備發(fā)出的； 采集和計數(shù)模塊 ，產(chǎn)生功