【正文】 以實際的電路設(shè)計，采用高速光電耦合也可以考慮考慮。該問題的方法如下：在發(fā)送和接收的通信數(shù)據(jù)不可靠的 。這個接口有共模干擾的控制能力 ,所以抗干擾的性能相當(dāng)好。 AMR 是一種典型的集散控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括以下幾個部分：中心計算機，抄表集中器，采集終端，電表客戶端（電子式電能表或脈沖計）。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)采集程序自動完成，減少了由于人為因素所造成的紕漏。 //EN 下降源 _nop_()。 //向 LCD 發(fā)送命令。 CH=0XFF。 RS485 可以聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成分布系統(tǒng)最多可以另行掛接 32個驅(qū)動器 和 32 個接收器，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)。異步串行方式即一個字符一個字符地傳送，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 17 一幀信息只包含一個字符，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)量較少的場合。軟件去抖即，在檢測到有按鍵按下時，執(zhí)行一個 10ms 以上（延時子程序的延時時間應(yīng)大于按鍵的抖動時間）的延時子程序后，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)，從而可消除抖動的影響。 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 正是因為它 顯示內(nèi)容豐富、微功耗、體積小、超薄輕巧 等許多 優(yōu)點。此表可以分時計費，功能強大，表中有 10 個時段、 4種費率；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，是電力部門進(jìn)行現(xiàn)代化電能測量的理想計量儀表。綜上所述， 復(fù)位操作可 以使單片機處于初始化狀態(tài)，這其中包括使程序計數(shù)器 PC＝ 0000H，也就是說此時程序從 0000H 地址單元開始執(zhí)行。 圖 AT89C51 最小系統(tǒng) (2) 主控機 AT89C51 時鐘電路 時鐘電路主要作用是產(chǎn)生其工作時所需要的時鐘控制信號。和 80C51 單片機相比， 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單片機具有更豐富的硬件資源，尤其是其內(nèi)部增加的存儲器 Flash ROM 給單片機的應(yīng)用及開發(fā)帶來了很多便利條件。 遠(yuǎn)程抄表的總體結(jié)構(gòu) 眾所周知， 作為系統(tǒng)功能實現(xiàn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，任何系統(tǒng)功能的實現(xiàn)都離不開硬件的支持，我們要根 據(jù)功能的要求和系統(tǒng)的工作原理來進(jìn)行硬件的設(shè)計。從原 理結(jié)構(gòu)上看，它與微型計算機幾乎沒有很大的差別，都由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分構(gòu)成。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)抄收問題。 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)計以及軟件部分設(shè)計。 以單片機為控制核心的小區(qū)遠(yuǎn)程抄表，主要根據(jù)單片機對水電和煤氣信號進(jìn)行相應(yīng)的分析、處理、控制和驅(qū)動顯示，可實現(xiàn)動態(tài)檢測，采用軟件的方 法對信號進(jìn)行處理，減少了電路設(shè)計難度，并使得遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)在實際生活中得到良好的應(yīng)用。德國的 D— Tech 公司則專門開發(fā)了一種 SMI 專用模塊，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)，對于我國而言，雖然對遠(yuǎn)程抄表的相關(guān)技術(shù)研究起步相對比較晚，但是其發(fā)展是很快的。飛機上各種儀表的控制，導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，計算機的網(wǎng)絡(luò)通訊和數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自 動化過程的數(shù)據(jù)處理和實時控制，以及廣泛使用的智能 IC 卡 ，民用豪華汽車的安全保障系統(tǒng)設(shè)計， 攝像機 、 錄像機 、全自動洗衣機的控制，及電子寵物、程控玩具等等，這些都離不開 單片機 [6]。 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。 復(fù)位電路：完成系統(tǒng)復(fù)位調(diào)零等功能。其中 c c2 選擇為 30pF 左右。 由于負(fù)載、電網(wǎng)電壓及溫度的變化都會是輸出電壓產(chǎn)生波動，為避免這一現(xiàn)象，小區(qū)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計 10 需要在電源電路中接入穩(wěn)壓電路。干簧管參數(shù)由表 所示。由于遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)涉及小區(qū)的每個用戶的電表、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控制的話，按鍵數(shù)量相對較多。 圖 24C02 芯片管腳圖 小區(qū)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計 16 表 24C02 芯片管腳功能 管腳名稱 功能 A0 、 A A2 器件地址選擇 SDA 串行數(shù)據(jù) /地址 SCL 串行時鐘 WP 寫保護 Vcc + 工作電壓 Vss 地 存儲模塊電路 存儲模塊電路如圖 所示。它允許的最大傳輸速率可達(dá) 10Mbps。 圖 通信模塊連接圖 小區(qū)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計 19 主程序設(shè)計 在程序設(shè)計中，為了確保系統(tǒng)的可靠性和實時性，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語言編寫，主要是系統(tǒng)控制部分，采用模塊化結(jié)構(gòu)，由各個子程序完成，在程序設(shè)計上充分考慮系統(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 。i=3。 開 始 讀 忙 忙？ 寫顯示內(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 22 } /******************************* 寫顯示數(shù)據(jù) *******************************/ void Write_DAT(uchar dat) { CheckBusy()。 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 始 發(fā)送地址 與從機地址相符 ？ 從機應(yīng)答 ？ 發(fā)送命令 接受從機狀態(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 24 結(jié) 論 隨著集成電路和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展， 人們對家庭環(huán)境的要求越來越來高。在實際應(yīng)用中，可以沒有依賴的被放置在發(fā)送接收的通信數(shù)據(jù)。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，地理條件，其 目標(biāo) 來實現(xiàn)的，該系統(tǒng)的擴展和更新其兼容性與其它網(wǎng)絡(luò)等。 所收集的數(shù)據(jù)采集終端是傳播到集中器通過RS485。 這可以保證當(dāng)電纜中有有開路故障的時候，可以使正常工作的系統(tǒng)不受到影響?？紤]的特性非屏蔽雙絞線的阻抗約為 120Ω，在頂部和網(wǎng)絡(luò)端傳輸線的 RS485 。 在芯片中有 4 瞬時過載電路集成的保護管，它可以忍受瞬態(tài)脈沖電壓高達(dá) 400V。 圖 1 RS485 總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖 采集終端內(nèi)部芯片采用存儲制造技術(shù)密度高，并且不容易丟失。 該系統(tǒng) 有一個強大的網(wǎng)絡(luò)控制功能。 小區(qū)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計 25 參考文獻(xiàn) [1]劉志忠 ,孫麗芳 ,董慶 .住宅小區(qū)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的實現(xiàn) [J].電腦開發(fā)與應(yīng)用，20xx(15),4:16. 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[4]何立民著 .單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計 [M].北京 。 在單片機與 PC 機進(jìn)行通信之前先約定好波特率并寫入控制字，選中發(fā)送緩沖區(qū)和接收緩沖區(qū)，以便之后進(jìn)行發(fā)送和接收。 EN=0。//打開通道 1 InitTimer()。 本系統(tǒng)設(shè)計要使 AT89C51 和上位 PC 實現(xiàn)通信，其工作原理為：單片機先和 max485芯片連接，實現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換，經(jīng)過 RS485 串口再連接一個 max485 芯片，再次將電平轉(zhuǎn)換為 TTL 電平，此時，必須再連接一個 max232 芯片才能與 PC 機進(jìn)行連接。 RS485 標(biāo)準(zhǔn)的特點有 [17]： ①由于 RS485 標(biāo)準(zhǔn)采用差動發(fā)送 /接收方式，所以共模抑制比高，抗干擾能力強。 管腳 管腳圖如圖 所示。 續(xù) 小區(qū)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計 13 表 LCD12864 引腳功能 管腳號 管腳名稱 電平 管腳 功能描述 1 VSS 0V 電源地 2 VCC +5V 電源正 3 V0 對比度（亮度）調(diào)整 4 RS(CS） H/L RS=“ H” ,表示 DB7—— DB0 為顯示數(shù)據(jù) RS=“ L” ,表示 DB7—— DB0 為顯示指令數(shù)據(jù) 5 R/W(SID) H/L R/W=“ H” ,E=“ H” ,數(shù)據(jù)被讀到 DB7—— DB0 R/W=“ L” ,E=“ H→ L” , DB7—— DB0 的數(shù)據(jù)被寫到IR 或 DR 6 E(SCLK) H/L 使能信號 7 DB0 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 8 DB1 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 9 DB2 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 10 DB3 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 11 DB4 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 12 DB5 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 13 DB6 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 14 DB7 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 15 PSB H/L H： 8 位或 4位并口方式， L：串口方式 16 NC 空腳 17 /RESET H/L 復(fù)位端，低電平有效 18 VOUT LCD 驅(qū)動電壓輸出端 19 A VDD 背光源正端（ +5V） 20 K VSS 背光源負(fù)端 顯示模塊引腳連接 顯示模塊引腳連接如 圖 所示。其中，由于體積小，轉(zhuǎn)換方便，成本低，重量輕等優(yōu)點，干簧管傳感器在智能儀表的開發(fā)領(lǐng)域占有一席之地。根據(jù)二極管的單向?qū)щ娮饔帽憧蓪崿F(xiàn)這個目的，所以構(gòu)成整流電路的關(guān)鍵元件就是二極管。 小區(qū)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計 8 圖 晶振電路 單片機常選擇振蕩頻率 6MHz 或 12MHz 的石英晶體。用來 給單片機 提供片內(nèi)各種操作的時間基準(zhǔn) 的是 單片機的時鐘信號 。 下位主控機模塊：采集的用戶的水量信號、電量信號、煤氣量信號，并把數(shù)據(jù)儲存，通過鍵盤模塊控制結(jié)果在顯示模塊顯示。單片機應(yīng)用在控制和檢測領(lǐng)域主要具有以下特點：小巧靈活、易于產(chǎn)品化、成本低、適應(yīng)溫度范圍寬、易擴展、可靠性好，處理功能強、速度快、環(huán)境適應(yīng)能力強等。同時，在配電管理領(lǐng)域，美國等國已普遍應(yīng)用了智能化的抄表系統(tǒng)。為了滿足居民對用水電和煤氣的需求，不斷提高企業(yè)的服務(wù)質(zhì)量，企業(yè)對小區(qū)居民實施了一戶一表工程。 本系統(tǒng)采用單片機對水、電、煤氣等信號的采集、 分析、控制 、處理、驅(qū)動顯示進(jìn)行控制 ，能夠達(dá)到遠(yuǎn)程抄表對水量、電量、煤氣量具有較好的動態(tài)測量性能，測量結(jié)果準(zhǔn)確可靠，硬件電路結(jié)構(gòu)較之傳統(tǒng)的系統(tǒng)相對簡單。以前對這三個儀表數(shù)據(jù)的抄手都是采用人工的方式，也就是說公司派工作人員到各住戶家中抄取數(shù)據(jù)，而后回到公司，對數(shù)據(jù)進(jìn)行錄入，計算出消費費用，并打出收費憑證，然后又派人去上門收費，這樣一來對數(shù)據(jù)的抄收就沒有了實時性，而且會造成很多人力以及時間上的浪費，同時也會有漏抄、估小區(qū)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計 2 抄、錯抄的現(xiàn)象 [1]，給住戶和收費人員帶來很大的困擾，甚至有造成很多不必要的民事糾紛。主機電路是其核心部件 ,同時也是主要控制部件 ,它通過對過程和程序進(jìn)行一系列運算和處理，從而使整個系統(tǒng)體系可以達(dá)到順利運行。根據(jù)建立本設(shè)計的結(jié)構(gòu)模型和選擇通信方式，課題所設(shè)計的系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖 如下： 圖 遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)原理圖 硬件電路主要包括上位機模塊、通信模塊、下位主控機模塊三大模塊。相比較而言， AT89C51 價格便宜，操作簡單，性價比很高，因此本設(shè)計選擇AT89C51 作為系統(tǒng)的主控機芯片。所以，時鐘電路的質(zhì)量直接影響著單片機系統(tǒng)的穩(wěn)定性，時鐘頻率也將直接影響單片機的速度。 小區(qū)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計 9 圖 復(fù)位電路 本系統(tǒng)復(fù)位電路主要實現(xiàn)采集水量電量前的系統(tǒng)調(diào)零操作。 (2)主要功能特點 ① 4種費率、 10 個時段； ②最大需量計算采用滑差式，滑差時間為 l、 15min； ③當(dāng)前一分鐘平均功率的顯示； ④ 5V／ 80ms 有源或無源光電隔離電能脈沖輸出； ⑤停電時間累計； ⑥具有紅外遙控編程、 RS485 通信接口； ⑦可用 12V 外接電源掌上電腦紅外抄表； ⑧可設(shè)固定顯示和循環(huán)顯示方式； 小區(qū)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計 11 ⑨可記錄 3個月（本月、上月、上上月）的有功總電能、各費率電能、最大需量及需量發(fā)生的時間等信息； ⑩遙控器可全面顯示所有功能項，并可方便編程。 功能概述 本次設(shè)計中采用 12864 字符型 LCD。 鍵盤處理程序的任務(wù) 主要是：確定是否有鍵被按下；如果有，判斷是哪個鍵；依據(jù)鍵的功能，轉(zhuǎn)相應(yīng)的處理程序