【正文】 ............................................................................... 8 硬件流程圖和簡述 ....................................................................................................... 8 系統(tǒng)技術指標 .............................................................................................................. 9 硬件各模塊的實現(xiàn) .............................................................................................................. 9 單片機主控模塊 ........................................................................................................... 9 16C550 串口擴 展模塊 ............................................................................................... 12 GSM 模塊 ..................................................................................................................... 15 電源模塊 .................................................................................................................... 17 軟件的實現(xiàn) ........................................................................................................................ 18 單片機主模塊 ............................................................................................................ 19 串口擴展模塊： ........................................................................................................ 21 GSM 模塊 ..................................................................................................................... 23 第四章 結論與展望 ........................................... 26 致 謝 ..................................................... 28 參考文獻 .................................................... 29 畢業(yè)論文 2 [原理圖 ] .......................................................................................................30 畢業(yè)論文 1 第一章 遠程抄表概述 遠程抄表的開發(fā)背景 隨著我國電力系統(tǒng)的改造深化，電力事業(yè)的迅速發(fā)展，電力作為一種重要的商品，在用電核算、用電收費以及相應的電能電量的計算計費方面的控制和管理都有待進一步改造和完善。 在電度表改造或研制方面，出現(xiàn)了磁卡式電表、電卡式電表、ＩＣ卡電表、全電子電表、帶有通信接口的電度表等多種類型的表計。遠程抄表方便而簡捷，只需要控制中心定時采集能自動完成復雜的手工作業(yè) 。遠程終端與供變電設備放置在一起，能夠在無人干預的情況下，實現(xiàn)將各個遠端站點的各相電流、電壓、電功、電功率、功率因素、無功功率等數(shù)據(jù)以點播的方式通過移動基站以短消息形式隨時采集到服務控制中心；也可以通過設置按所設置出時間及時將數(shù)據(jù)采集到服務控制中心。在有些情況下，通信協(xié)議也常用來專指上面的軟件部分，而把硬件部分稱為通信接口或物理接口。 （ 4）對協(xié)議可擴充性、兼容性的要求 ： 通信協(xié)議應具有較好的可擴充性和向下兼容性，以保持產品應用的延續(xù)性?；鶐鬏敿涌诤唵?，傳輸距離近，信號抗干擾性能差；頻帶傳輸又叫載波傳輸，信號抗干擾性能強，傳輸距離遠，但硬件接口復雜，造價較高。 對于以樓房為主、地勢較為平坦的小區(qū)，自動抄表系統(tǒng)數(shù)據(jù)通道的鏈接形式，易采用二級總線雙絞線鏈接方式，即在數(shù)據(jù)管理中心與數(shù)據(jù)集中器之間采用一 級總線鏈接；在數(shù)據(jù)集中器與采集器之間采用二級總線。終端需要通過 485 總線（最多掛 30 個電表），遵循 DL/T6451997《多功能電能表通信規(guī)約》，采集電表數(shù)據(jù)，然后通過西門子 TC35I（ GSM 模塊）把數(shù)據(jù)發(fā)送到控制中心，其中也要有自己的通訊協(xié)議。因此它的傳 輸距離不受限制。 四 . GSM 通信方案： 當主站電腦與抄表相距很遠，并且無法采用電話撥號時，可選用該無線方案。 單片機由于要地址線和數(shù)據(jù)線復用所以 MCU 通過 373 進行地址瑣存并由 DS1230Y100擴展了存儲器， MCU 與 550 有一中斷控制 INPRT 相接， 550 異步通訊單元擴展了串口，其畢業(yè)論文 9 串口由 232/485 電平轉換后連接電表。） 512 字節(jié)片內 RAM， 它被分成了 2 個區(qū)，一個 256 字節(jié)的暫存 RAM 區(qū)，和一個 256字節(jié)的輔助 RAM區(qū)?？捎?“SETB （ /CLR）畢業(yè)論文 10 bit” 指令來置位 /清零 XICON寄存器中的各個位。另外單片機的 INT0 端是接 16C550 端的 INPRT，為了實現(xiàn)中斷控制。 其引腳及描述如下： ：芯片選擇輸入； Vss：地； SCK：串行時鐘輸入； Vcc：電源電壓； ：寫保護輸入； RESET：復位輸出。 X25045 模塊的接法如下圖： 圖 本系統(tǒng) X25045 接法 X25045 是高電平復位，復位端與單片機的 RESET 相接，并接電阻加 VCC 拉高電平，也是為了讓復位更有保障。 TL16C550B 是 TL16C450 異步通信單元 （ ACE）的功能升級產品，它對外圍器件或調制解器接收的數(shù)據(jù)實行串行至并行的轉換，對 CPU 接收的數(shù)據(jù)實行并行至串行的轉換。 其中斷控制功能如下表： 表 16C550 中斷控制表 ACE 具有片內中斷產生和確定優(yōu)先級的能力（表中已說明），能靈活與常用微處理器相接口。 畢業(yè)論文 14 圖 16550 硬件電路實現(xiàn) 由于 電表數(shù)據(jù)采集后由 485 總線傳至 232 進行電平轉換，由 232 轉化成 TTL 電平，再傳至 16C550 中。 可以快速安全可靠地實現(xiàn)系統(tǒng)方案中的數(shù)據(jù)、語音傳輸、短消息服務 (Short Message Service)和傳真。 圖 本系統(tǒng) GSM 模塊的連接圖 TC35I 通過標準串口與單片機連接 ，它有 40 個引腳，通過一個 ZIF(Zero Insertion Force，零阻力插座 )連接器引出。為了適合外部的 SIM 接口，該接口連接到主接口 (ZIF 連接器 )。在 為 SIM 卡預留 5 個引腳的基礎上， TC35 在 ZIF 連接器上為 SIM 卡接口預留了 6 個引腳，所添加的 CCIN 引腳用來檢測 SIM 卡支架中是否插有 SIM 卡。啟動后， 15 腳的信號應保持高電平 。 由于 7805 發(fā)熱量較大，如果散熱條件不好，是容易燒壞的。 軟件的實現(xiàn) 軟件設計思想也是按模塊結構，分單片機主模塊； 16C550 串口擴展模塊； GSM 模塊。本系統(tǒng)單片機的波特率是 9600bps，具體設置是： 以定時器 T1，作波特率發(fā)生器使用，其值由定時器 1 的計數(shù)溢出率來決定，其公式為： 波特率 = ?322mods (定時器 1 溢出率 ) =)2(12322 8m odNf socs??? 其中 smod 為 PCON 寄存器最高位的值，其值為 1 或 0。 tempnum=number。 if(i2_end(ILEN21)) i2_end=0。先傳低位，后傳高位。用 2 個字節(jié)的 4 個字段分別標識數(shù)據(jù)的類型和屬性，這 2 個字節(jié)為 DI1和 DI0， 4 個字段分別為 DI1H、 DI1L、 DI0H、 DI0L，其中 DI0L為最低級標識字段， DI1H 為最高級標識段。 傳輸速率 : 1200bps。 PDU 模式不僅支持中文短信，也能發(fā)送英文短信。 E：信息類型， 2 位十六進制數(shù)。 M：用戶數(shù)據(jù)，其長度由 L中的數(shù)據(jù)決定。該系統(tǒng)成本低廉，可應用于農村變電所的遙測遙控，使變電所更加安全、經濟、可靠地運行，提高用電管理的自動化 水平。 另外，對本系統(tǒng)所存在問題也作了下探究： 當主站電腦與電能表相距很遠，可采用這種方式。行業(yè)信息化包括企業(yè)內部信息化管理、辦公自動化管理、業(yè)務流程自動化管理、管網計量調度自動化管理、遠程智能抄表自動化管理等等，信息技術和網絡技術的發(fā)展為實施遠程智畢業(yè)論文 27 能抄表提供了一個基本的個臺，隨著電子商務技術的不斷完善和社會信用認證體系的建成，電子信用收費也將成為現(xiàn)實 。216。172。247。181。 最后向所有關心和幫助過我的人表示真心的感謝！ 畢業(yè)論文 29 參考文獻 [1]徐愛均等 ， 智能化測量控制儀表原理與設計 [M]， 北京 航空航天大學出版社， 1995 [2]王幸之等 ， 單片 機應用系統(tǒng)抗干擾技術 [M]， 北京航空航天大學出版社， 20xx [3]邱玉春等 EEPROM 器件在電度表中的應用 ， 電測與儀表， 20xx [4]尹立民 ， “DelPhi 6 數(shù)據(jù)庫開發(fā)典型實例 ” ， 北京電子工業(yè)出版杜 ， 20xx． 10 [5]黃軍，熊勇，劉燕，劉曉梅 ， “Delphi 串口通信編程 ， 北京人民郵電出版杜 ， 20xx． 8 [6]李廣弟等， 單片機基礎，北京航空航天大學出版社， [7]蔡美琴等， MCS51 系列單片機應用系統(tǒng)設計系統(tǒng)配置與借口技術。 從我國現(xiàn)狀看，遠程抄表系統(tǒng)處于產業(yè)的成長時期，產品類型較多， 缺乏 統(tǒng)一的標準及規(guī)范 ，要使 行業(yè)步入高速發(fā)展時期 仍需不懈努力。因此電表設計開發(fā)者應從抑制干擾源，切斷干擾傳播 路徑，提高敏感器件的抗干擾性能等方面采取各種措施來提高系統(tǒng)性能。 各部分的具體實現(xiàn)程序可參考附錄。 K：有效期， 2位十六進制數(shù)。 C：短信息中心號碼， B+C 的長度將由 A 中的數(shù)據(jù)決定。 PDU Mode 被所有手機支持，可以使用任何字符集，這也是手機默認的編碼方式。 傳輸響應：每次通信都是由 主站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)命令幀中控制碼的要求作出響應。 數(shù)據(jù)標識結構及編碼：費率裝置中有各種不同類型、不同屬性的數(shù)據(jù)。 其傳輸序列如圖 。 if(RI) { RI=0。PCON=0，即定義了波特率 9600bps。串口模塊的軟件分為串口初始化，串口發(fā)送，串口接收。 此外，由于開關穩(wěn)壓電源 “ 熱損失 ” 的減少，設計時還可提高穩(wěn)壓電源的輸入電壓，這有助于提高交流電壓抗跌落干擾的能力。它是由輸出腳 Vo,輸入腳 Vi 和接地腳 GND 組成 ,它的穩(wěn)壓值為 +5V,輸入端接電容可以進一步的濾波 ,輸出端也接電容可以改善負載的瞬間影響 ,此電路的穩(wěn)定性也比較好 ,只是采用的電容必須要漏電流要小的鉭電容 ,若采用電解電容 ,則電容量要比其它的數(shù)值要增加 10 倍 。 啟動電路由開漏極三極管和上電復位電路組成。 TC35 的數(shù)據(jù)輸入 /輸出接口實際上是一個串行異步收發(fā)器，符合 ITUT RS232 接口標準 。在不需要額外硬件電路的前提下，可支持 FR、 HR 和 EFR 語音信道編碼。 軟件流量控制用 XON/XOFF， CMOS電平，支持標準的 AT 命令集。 畢業(yè)論文 15 GSM 模塊 本系統(tǒng)選用 蜂窩通信引擎 TC35I， 是 Siemens 推出的新一代 GSM 無線 通信模塊