【正文】 以實(shí)際的電路設(shè)計(jì)，采用高速光電耦合也可以考慮考慮。該問(wèn)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(gè)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(gè)部分：中心計(jì)算機(jī)，抄表集中器，采集終端，電表客戶端（電子式電能表或脈沖計(jì)）。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。 //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(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)。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。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。 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)。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，是電力部門進(jìn)行現(xiàn)代化電能測(cè)量的理想計(jì)量?jī)x表。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。 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)。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。 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)。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。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。 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)。 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。德國(guó)的 D— Tech 公司則專門開(kāi)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(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。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]。 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(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。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(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。 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 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。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(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 。i=3。 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()。 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。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)。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。 所收集的數(shù)據(jù)采集終端是傳播到集中器通過(guò)RS485。 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?？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(shí)過(guò)載電路集成的保護(hù)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(chǔ)制造技術(shù)密度高，并且不容易丟失。 該系統(tǒng) 有一個(gè)強(qiáng)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(jì) 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(shí)現(xiàn) [J].電腦開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，20xx(15),4:16. 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[4]何立民著 .單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) [M].北京 。 在單片機(jī)與 PC 機(jī)進(jìn)行通信之前先約定好波特率并寫(xiě)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(kāi)通道 1 InitTimer()。 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)要使 AT89C51 和上位 PC 實(shí)現(xiàn)通信，其工作原理為：?jiǎn)纹瑱C(jī)先和 max485芯片連接，實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換，經(jīng)過(guò) RS485 串口再連接一個(gè) max485 芯片，再次將電平轉(zhuǎn)換為 TTL 電平，此時(shí)，必須再連接一個(gè) max232 芯片才能與 PC 機(jī)進(jìn)行連接。 RS485 標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)有 [17]： ①由于 RS485 標(biāo)準(zhǔn)采用差動(dòng)發(fā)送 /接收方式，所以共模抑制比高，抗干擾能力強(qiáng)。 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(jì) 13 表 LCD12864 引腳功能 管腳號(hào) 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(duì)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(xiě)到IR 或 DR 6 E(SCLK) H/L 使能信號(hào) 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(dòng)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(diǎn)，干簧管傳感器在智能儀表的開(kāi)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?shí)現(xiàn)這個(gè)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(jì) 8 圖 晶振電路 單片機(jī)常選擇振蕩頻率 6MHz 或 12MHz 的石英晶體。用來(lái) 給單片機(jī) 提供片內(nèi)各種操作的時(shí)間基準(zhǔn) 的是 單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào) 。 下位主控機(jī)模塊：采集的用戶的水量信號(hào)、電量信號(hào)、煤氣量信號(hào)，并把數(shù)據(jù)儲(chǔ)存，通過(guò)鍵盤(pán)模塊控制結(jié)果在顯示模塊顯示。單片機(jī)應(yīng)用在控制和檢測(cè)領(lǐng)域主要具有以下特點(diǎn)：小巧靈活、易于產(chǎn)品化、成本低、適應(yīng)溫度范圍寬、易擴(kuò)展、可靠性好，處理功能強(qiáng)、速度快、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)等。同時(shí)，在配電管理領(lǐng)域，美國(guó)等國(guó)已普遍應(yīng)用了智能化的抄表系統(tǒng)。為了滿足居民對(duì)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(duì)小區(qū)居民實(shí)施了一戶一表工程。 本系統(tǒng)采用單片機(jī)對(duì)水、電、煤氣等信號(hào)的采集、 分析、控制 、處理、驅(qū)動(dòng)顯示進(jìn)行控制 ，能夠達(dá)到遠(yuǎn)程抄表對(duì)水量、電量、煤氣量具有較好的動(dòng)態(tài)測(cè)量性能，測(cè)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(duì)簡(jiǎn)單。以前對(duì)這三個(gè)儀表數(shù)據(jù)的抄手都是采用人工的方式，也就是說(shuō)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(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行錄入，計(jì)算出消費(fèi)費(fèi)用，并打出收費(fèi)憑證，然后又派人去上門收費(fèi)，這樣一來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)的抄收就沒(méi)有了實(shí)時(shí)性，而且會(huì)造成很多人力以及時(shí)間上的浪費(fèi)，同時(shí)也會(huì)有漏抄、估小區(qū)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 2 抄、錯(cuò)抄的現(xiàn)象 [1]，給住戶和收費(fèi)人員帶來(lái)很大的困擾，甚至有造成很多不必要的民事糾紛。主機(jī)電路是其核心部件 ,同時(shí)也是主要控制部件 ,它通過(guò)對(duì)過(guò)程和程序進(jìn)行一系列運(yùn)算和處理，從而使整個(gè)系統(tǒng)體系可以達(dá)到順利運(yùn)行。根據(jù)建立本設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)模型和選擇通信方式，課題所設(shè)計(jì)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(jī)模塊、通信模塊、下位主控機(jī)模塊三大模塊。相比較而言， AT89C51 價(jià)格便宜，操作簡(jiǎn)單，性價(jià)比很高，因此本設(shè)計(jì)選擇AT89C51 作為系統(tǒng)的主控機(jī)芯片。所以，時(shí)鐘電路的質(zhì)量直接影響著單片機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，時(shí)鐘頻率也將直接影響單片機(jī)的速度。 小區(qū)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 9 圖 復(fù)位電路 本系統(tǒng)復(fù)位電路主要實(shí)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(diǎn) ① 4種費(fèi)率、 10 個(gè)時(shí)段； ②最大需量計(jì)算采用滑差式，滑差時(shí)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(wú)源光電隔離電能脈沖輸出； ⑤停電時(shí)間累計(jì)； 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(jì) 11 ⑨可記錄 3個(gè)月（本月、上月、上上月）的有功總電能、各費(fèi)率電能、最大需量及需量發(fā)生的時(shí)間等信息； ⑩遙控器可全面顯示所有功能項(xiàng)，并可方便編程。 功能概述 本次設(shè)計(jì)中采用 12864 字符型 LCD。 鍵盤(pán)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(gè)鍵；依據(jù)鍵的功能，轉(zhuǎn)相應(yīng)的處理程序