【正文】 使其在最佳狀態(tài)下工作。 這可以保證當(dāng)電纜中有有開(kāi)路故障的時(shí)候，可以使正常工作的系統(tǒng)不受到影響。多計(jì)算機(jī) 通信模式下，一個(gè)節(jié)點(diǎn)的故障可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的通信結(jié)構(gòu)的破裂，因此可能會(huì)帶來(lái)難以調(diào)查故障。 所收集的數(shù)據(jù)采集終端是傳播到集中器通過(guò)RS485。 信號(hào)發(fā)送的頻率可以達(dá)到高達(dá) 10 兆赫。許多方面應(yīng)綜合考慮目標(biāo)的系統(tǒng)中：客戶端的分布，客戶端的數(shù)量，地理?xiàng)l件，其 目標(biāo) 來(lái)實(shí)現(xiàn)的，該系統(tǒng)的擴(kuò)展和更新其兼容性與其它網(wǎng)絡(luò)等。 它通過(guò)數(shù)據(jù)端口的客戶 ,收集終端、集中器進(jìn)行通信。在實(shí)際應(yīng)用中，可以沒(méi)有依賴的被放置在發(fā)送接收的通信數(shù)據(jù)。 本設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)用戶所用水、電和煤氣量的采集并將數(shù)據(jù)傳入單片機(jī)進(jìn)行 存儲(chǔ)和顯示 ，能夠達(dá)到課題所要求的最初目的。 圖 通信子程序流程圖 串行初始化，設(shè)置波特率及字符格 開(kāi) 始 發(fā)送地址 與從機(jī)地址相符 ？ 從機(jī)應(yīng)答 ？ 發(fā)送命令 接受從機(jī)狀態(tài) 接受數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)接受完？ 返 回 N N N Y Y Y 小區(qū)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 24 結(jié) 論 隨著集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展， 人們對(duì)家庭環(huán)境的要求越來(lái)越來(lái)高。 EN=0。 開(kāi) 始 讀 忙 忙？ 寫(xiě)顯示內(nèi)容到顯存 LCD 顯示 Y N 小區(qū)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 22 } /******************************* 寫(xiě)顯示數(shù)據(jù) *******************************/ void Write_DAT(uchar dat) { CheckBusy()。 RS=0 寫(xiě)指令， RS=1 寫(xiě)數(shù)據(jù) RW=0。i=3。//關(guān)閉所有通道 InitLCD()。 圖 通信模塊連接圖 小區(qū)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 19 主程序設(shè)計(jì) 在程序設(shè)計(jì)中，為了確保系統(tǒng)的可靠性和實(shí)時(shí)性，提高數(shù)據(jù)采集器程序的執(zhí)行速度和精度，節(jié)約系統(tǒng)資源，采用 C語(yǔ)言編寫(xiě)，主要是系統(tǒng)控制部分，采用模塊化結(jié)構(gòu)，由各個(gè)子程序完成，在程序設(shè)計(jì)上充分考慮系統(tǒng)各功能模塊之間的協(xié) 調(diào)，監(jiān)控程序用于控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)，系統(tǒng)軟件部分控制系統(tǒng)流程圖如圖 。不僅可以實(shí)現(xiàn)半雙工通信，而且可以實(shí)現(xiàn)全雙工通信。它允許的最大傳輸速率可達(dá) 10Mbps。在設(shè)計(jì)通訊接口時(shí)，為了保證通訊的通訊速度，可靠性，抗干擾能力和通訊距離等問(wèn)題，要根據(jù)需要選擇使用哪個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口，同時(shí)考慮傳輸介質(zhì)，通訊控制芯片和電平轉(zhuǎn)換等問(wèn)題。 圖 24C02 芯片管腳圖 小區(qū)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 16 表 24C02 芯片管腳功能 管腳名稱(chēng) 功能 A0 、 A A2 器件地址選擇 SDA 串行數(shù)據(jù) /地址 SCL 串行時(shí)鐘 WP 寫(xiě)保護(hù) Vcc + 工作電壓 Vss 地 存儲(chǔ)模塊電路 存儲(chǔ)模塊電路如圖 所示。由于軟件去抖可以節(jié)省硬件，處理靈活，所以本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用軟件去抖。由于遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)涉及小區(qū)的每個(gè)用戶的電表、水表、煤氣表數(shù)據(jù)的采集，所以如果每家每戶都采用鍵盤(pán)控制的話，按鍵數(shù)量相對(duì)較多。隨著科技的發(fā)展，液晶顯示模塊的應(yīng)用前景 必 將更加廣闊。干簧管參數(shù)由表 所示。 (1)工作原理 電壓、電流采樣電路是將外部 220V 交流電壓及流過(guò)線路的大電流轉(zhuǎn)變?yōu)?合適的小電壓、小電流信號(hào)，經(jīng)電能專(zhuān)用集成電路轉(zhuǎn)換成隨功率變化的脈沖信號(hào) [10]，單片機(jī)接收到功率脈沖信號(hào)后將數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)器、進(jìn)行電能累計(jì)，并讀取時(shí)鐘信號(hào)，遵循先前設(shè)制的時(shí)段分時(shí)計(jì)量，同時(shí)在顯示屏上顯示所需數(shù)據(jù)，最重要的是它可以及時(shí)接收串口的通訊信息。 由于負(fù)載、電網(wǎng)電壓及溫度的變化都會(huì)是輸出電壓產(chǎn)生波動(dòng)，為避免這一現(xiàn)象，小區(qū)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 10 需要在電源電路中接入穩(wěn)壓電路。 本設(shè)計(jì)中采用上電且開(kāi)關(guān)復(fù)位，復(fù)位電路如圖 所示。其中 c c2 選擇為 30pF 左右。以單片機(jī)的時(shí)鐘控制信號(hào)為基準(zhǔn)，使單片機(jī)各功能部件都可以按照一定的順序一步一步地工作和運(yùn)行。 復(fù)位電路：完成系統(tǒng)復(fù)位調(diào)零等功能。同時(shí)由于其價(jià)格很低廉，所以，目前在很大的領(lǐng)域得到應(yīng)用。 顯示模塊：完成系統(tǒng)顯示功能，可以顯示用戶水量、 電量和煤氣量。本文所設(shè)計(jì)的遠(yuǎn)程集中抄表系統(tǒng)主要由上位 PC 機(jī)管理系統(tǒng)、下位主控機(jī)系統(tǒng)二級(jí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。飛機(jī)上各種儀表的控制，導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊和數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自 動(dòng)化過(guò)程的數(shù)據(jù)處理和實(shí)時(shí)控制，以及廣泛使用的智能 IC 卡 ，民用豪華汽車(chē)的安全保障系統(tǒng)設(shè)計(jì)， 攝像機(jī) 、 錄像機(jī) 、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，及電子寵物、程控玩具等等，這些都離不開(kāi) 單片機(jī) [6]。單片機(jī)系統(tǒng)是以軟件控制、運(yùn)算及分小區(qū)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3 析作為特點(diǎn)的具有人工智能的一種新型系統(tǒng)。德國(guó)的 D— Tech 公司則專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)了一種 SMI 專(zhuān)用模塊，可以用于采集電子式電能表的數(shù)據(jù)，它以 400 脈沖 /度或 800 脈沖 /度向外輸出數(shù)據(jù)，對(duì)于我國(guó)而言，雖然對(duì)遠(yuǎn)程抄表的相關(guān)技術(shù)研究起步相對(duì)比較晚，但是其發(fā)展是很快的。是否能夠有效地解決小區(qū)能耗表的抄收問(wèn)題將直接或間接地影響居民居住的舒適性和便捷性，同時(shí)也會(huì)影響到 當(dāng)?shù)匚飿I(yè)公司的工作。 以單片機(jī)為控制核心的小區(qū)遠(yuǎn)程抄表，主要根據(jù)單片機(jī)對(duì)水電和煤氣信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的分析、處理、控制和驅(qū)動(dòng)顯示，可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)檢測(cè)，采用軟件的方 法對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，減少了電路設(shè)計(jì)難度，并使得遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)在實(shí)際生活中得到良好的應(yīng)用。硬件部分包括：信號(hào)采集以及工作原理、液晶顯示、鍵盤(pán)控制和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)等。 本文詳細(xì)介紹了小區(qū)遠(yuǎn)程抄表 的工作原理，硬件部分設(shè)計(jì)以及軟件部分設(shè)計(jì)。根據(jù)目前情況分析，采用遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)則可緩解抄表人員的工作強(qiáng)度，降低了由于人為因素造成的抄表數(shù)據(jù)誤差，并能迅速統(tǒng)計(jì)低壓實(shí)時(shí)線損和降低用電成本，同時(shí)這對(duì)加強(qiáng)用電管理，防止國(guó)家電力資源的流失等方面都具有非常積極的意義。然而，衡量小區(qū)管理水平的關(guān)鍵所在正是耗能表數(shù)據(jù)抄收問(wèn)題。然而杭州沃制電力有限公司也設(shè)計(jì)出IC 系列電表，其可根據(jù)用戶的實(shí)際需要，利用 RS485 串口，零電壓脈沖輸出或 420MA線性地進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。從原 理結(jié)構(gòu)上看，它與微型計(jì)算機(jī)幾乎沒(méi)有很大的差別，都由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分構(gòu)成。 單片機(jī)如今已經(jīng)滲透到我們生活的很多領(lǐng)域，幾乎找不到哪個(gè)領(lǐng)域沒(méi)有單片機(jī)的蹤跡。 遠(yuǎn)程抄表的總體結(jié)構(gòu) 眾所周知， 作為系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，任何系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)都離不開(kāi)硬件的支持，我們要根 據(jù)功能的要求和系統(tǒng)的工作原理來(lái)進(jìn)行硬件的設(shè)計(jì)。 采集模塊：對(duì)每戶用戶所使用的三表進(jìn)行脈沖采集。和 80C51 單片機(jī)相比， SST、 PHILIPS 和 ATMEL 等公司所生產(chǎn)的和 80C51 兼容的高性能且低功耗 89C51單片機(jī)具有更豐富的硬件資源，尤其是其內(nèi)部增加的存儲(chǔ)器 Flash ROM 給單片機(jī)的應(yīng)用及開(kāi)發(fā)帶來(lái)了很多便利條件。單片機(jī)最小系統(tǒng)各部分模塊主要功能如下： 時(shí)鐘 模塊：為下位主控機(jī)提供時(shí)鐘脈沖信號(hào)。 圖 AT89C51 最小系統(tǒng) (2) 主控機(jī) AT89C51 時(shí)鐘電路 時(shí)鐘電路主要作用是產(chǎn)生其工作時(shí)所需要的時(shí)鐘控制信號(hào)。本系統(tǒng)采用頻率為 6MHz 的晶振為單片機(jī)提供時(shí)鐘脈沖。綜上所述， 復(fù)位操作可 以使單片機(jī)處于初始化狀態(tài)，這其中包括使程序計(jì)數(shù)器 PC＝ 0000H，也就是說(shuō)此時(shí)程序從 0000H 地址單元開(kāi)始執(zhí)行。本此設(shè)計(jì)采用橋式整流。此表可以分時(shí)計(jì)費(fèi)，功能強(qiáng)大，表中有 10 個(gè)時(shí)段、 4種費(fèi)率；還兼有掌上電腦紅外抄表、 RS485通信接口有線抄表和遙控器紅外編程功能，是電力部門(mén)進(jìn)行現(xiàn)代化電能測(cè)量的理想計(jì)量?jī)x表。 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)選用的是 WB20xx 型號(hào)的干簧管傳感器，干簧管傳感器技術(shù)利用的是電磁轉(zhuǎn)換原理來(lái)工作的，如圖 所示。 液晶顯示器在低功耗應(yīng)用系統(tǒng)和袖珍式儀表中得到 很普遍的 應(yīng)用 正是因?yàn)樗?顯示內(nèi)容豐富、微功耗、體積小、超薄輕巧 等許多 優(yōu)點(diǎn)。 小區(qū)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 14 圖 顯示模塊引腳連接圖 鍵盤(pán)模塊 根據(jù)設(shè)計(jì)需要，本系統(tǒng)設(shè)定鍵盤(pán)按鍵與主控機(jī)進(jìn)行信息交換。軟件去抖即，在檢測(cè)到有按鍵按下時(shí)，執(zhí)行一個(gè) 10ms 以上（延時(shí)子程序的延時(shí)時(shí)間應(yīng)大于按鍵的抖動(dòng)時(shí)間）的延時(shí)子程序后，再確認(rèn)該鍵電平是否仍保持閉合狀態(tài)電平，若仍保持閉合狀態(tài)電平，則確認(rèn)該鍵處于閉合狀態(tài) [12] ；同理，在檢測(cè)到該鍵釋放后，也應(yīng)采用相同的步驟進(jìn)行確認(rèn)，從而可消除抖動(dòng)的影響。管腳描述如表 所示。異步串行方式即一個(gè)字符一個(gè)字符地傳送，是以 字符為信息單位傳送的，小區(qū)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 17 一幀信息只包含一個(gè)字符，所以每次傳送的信息量少，而同步串行通信是以數(shù)據(jù)塊為信息單位傳送，每幀信息包含成百上千字符，每次傳送的位信息量大 [14]，所以異步串行通信通常用于數(shù)據(jù)傳輸率要求不是很高和傳送數(shù)據(jù)量較少的場(chǎng)合。 ②傳輸率速高。 RS485 可以聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成分布系統(tǒng)最多可以另行掛接 32個(gè)驅(qū)動(dòng)器 和 32 個(gè)接收器，這樣用戶可以利用單一的 RS485 接口方便地建立起設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。經(jīng)過(guò)以上描述，此系統(tǒng)的通信模塊的連接圖如圖 所示。 CH=0XFF。//初始化定時(shí)器 while(1) { for(i=1。 //向 LCD 發(fā)送命令。 //delayms()。 //EN 下降源 _nop_()。通信子程序流程圖如圖 所示。抄表員不需要挨家挨戶地抄表，抄表人員也不必手工將這些用戶的用水量、用電量和用煤氣量讀數(shù)輸入電腦，一切都可由讀數(shù)采集程序自動(dòng)完成，減少了由于人為因素所造成的紕漏。北京航空航天大學(xué)出版社 ,1995:269270. 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