【正文】 局變量為 Fee。操作 簡(jiǎn)便，可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，而設(shè)計(jì)良好胡軟件能夠做到在較少地改變硬件電路的情況下，方便地改進(jìn)系統(tǒng)的功能，這就對(duì)軟件的設(shè)計(jì)提供了較高的要求。LCD 顯示模塊通過接口擴(kuò)展芯片連接到 CPU，使用時(shí)只需要CPU 通過芯片將顯示用的字碼存儲(chǔ)在 LCD模塊的內(nèi)部存儲(chǔ)區(qū)，LCD 就可以顯示出相應(yīng)的字符 [3]。此算法一般用來將存放在鍵盤緩沖區(qū)的一個(gè)小數(shù)序列轉(zhuǎn)化為浮點(diǎn)數(shù)返回給調(diào)用函數(shù)。雖然很短小，但是簡(jiǎn)練的完成了其目的。 同時(shí)電的對(duì)整個(gè)人類的影響意義深遠(yuǎn)，它不公從根本上改變了整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)的面貌，而且還直接改變了人類的生活方式，使人類迅速跨進(jìn)了電氣時(shí)代。 分時(shí)電價(jià)是指在不同時(shí)段采用不同電價(jià)，根據(jù)用電需求和電網(wǎng)負(fù)荷將每天的時(shí)間劃分為用電高峰時(shí)段（ 6： 00～ 22：00）和用電低谷時(shí)間段（ 22： 00～ 6： 00），高峰時(shí)段執(zhí)行較高電價(jià)（ 元 /度），低谷時(shí)段執(zhí)行較低電價(jià)（ 元 /度）。在論文完成過程中，主要進(jìn)行了以下工作： (1) 對(duì)系統(tǒng)要求進(jìn)行分析，并設(shè)計(jì)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu) (2) 把整體細(xì)分化，對(duì)每個(gè)模塊進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì) (3) 繪制原理圖和 PCB 板，并制成實(shí)驗(yàn)板 (4) 按照硬件電路，編寫軟件程序 (5) 調(diào)試階段，調(diào)試各軟、硬件模塊，編寫測(cè)試程序，驗(yàn)證系統(tǒng)的可用性，最后制成系統(tǒng)樣機(jī)。分時(shí)段計(jì)費(fèi)的復(fù)費(fèi)率電能表用戶逐漸由工業(yè)用戶逐漸由工業(yè)用戶為主轉(zhuǎn)向居民用戶為主，單相復(fù)費(fèi)率電能表的市場(chǎng)需求量不斷增長(zhǎng)。該系統(tǒng)可以作為為外的模塊安裝到普通電能表上，從而實(shí)現(xiàn)分時(shí)計(jì)價(jià)功能。此算法中其實(shí)包含 2 個(gè)子算法。系統(tǒng)原理框圖如圖 所示： 主機(jī) 本課題通過單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)對(duì)電脈沖的采集和計(jì)數(shù)，因?yàn)閱纹瑱C(jī)是按工業(yè)測(cè)控環(huán)境要求設(shè)計(jì)的，抗干擾能力強(qiáng)，環(huán)境要求不高，可適應(yīng)的溫度范圍寬，靈活性好，體積輕，可以降低系統(tǒng)的成本獲得較好的性能。測(cè)試時(shí)可以使用實(shí)驗(yàn)室普通的信號(hào)發(fā)生器送出脈沖信號(hào)代替電能表的轉(zhuǎn)數(shù)脈沖，送入單片機(jī)的 T1 端。鍵盤模塊任務(wù)通過對(duì)不同鍵的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)分時(shí)計(jì)費(fèi)，主要負(fù)責(zé)對(duì)高峰時(shí)段電價(jià)、低谷時(shí)段電價(jià)、高峰起始時(shí)間、高峰結(jié)束時(shí)間、低谷起始時(shí)間、低谷結(jié)束時(shí)間和普通電能表每度電的轉(zhuǎn)數(shù)的保存記錄，并以這些變量作電量計(jì)費(fèi)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行運(yùn)算，計(jì)算出不同時(shí)段的電費(fèi)，每次鍵盤按鍵中斷，系統(tǒng)函數(shù)都會(huì)根據(jù)不同的鍵值調(diào)用不同的功能函數(shù)。 全局函數(shù) Init_CPU() 和 Init_89C51andLCD()用來對(duì) CPU和液晶顯示模塊進(jìn)行初始化。然后系統(tǒng)中的標(biāo)志位被清除，以后的按鍵回歸到正常狀態(tài)。 void ShowHighFee(void)。 float ArrayToDigitalF(uchar Array[8],uchar length)。做完這些工作后，這些函數(shù)將輸入緩存區(qū)、緩存位置計(jì)數(shù)和WhichFunctionKey 標(biāo)志復(fù)位。 case 0x0a: SetLowStart(key)。 case 0x07: SetLowFee(key)。 ShowHighFee 一組函數(shù)在顯示時(shí)，由于內(nèi)部變量為 float型，在 LCD 上顯示時(shí)比較困難，而且在計(jì)算電費(fèi)時(shí)按照整數(shù)結(jié)算也是比較容易接受的選擇，所以在實(shí)現(xiàn)時(shí)首先利用標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的 ceil()函數(shù)將 float取整，然后再轉(zhuǎn)化為整型數(shù)字顯示。 void SetLowEnd(uchar key)。 下是鍵盤模塊程序中使用的函數(shù)列表，其中 NumsToArray 等四個(gè)輔助算法函數(shù)在第二部分，系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)中已經(jīng)詳細(xì)描述，這里不在說明。 鍵盤模塊 本系統(tǒng)的編碼鍵盤每按下一個(gè)鍵，就中斷一次。 fee 結(jié)構(gòu)記錄當(dāng)前使用的電費(fèi)，包括高峰時(shí)段使用電量的電費(fèi)，低谷時(shí)段使用電量的電費(fèi)和使用的總電費(fèi)。 3 軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)的成功與否關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)能否具有使用靈活。 LCD 顯示模塊 由于液晶顯示器 (LCD)具有工作電壓低、微功耗、顯示信息量大和接口方便等優(yōu)點(diǎn)，所以本系統(tǒng)采用 16*2 液晶顯示器。此函數(shù)被設(shè)置高峰時(shí)段，電表轉(zhuǎn)數(shù)等函數(shù) 使用作為核心算法 (4)算法 ArrayToDigitalF：此算法的功能是將作為第一參數(shù)傳遞的存放一位數(shù)字的小數(shù)序列數(shù)組轉(zhuǎn)換為一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)返回。 同時(shí)本系統(tǒng)也采用了四大關(guān)鍵輔助性算法：這里要說明的幾個(gè)算法都不參與硬件的驅(qū)動(dòng)，完全是純軟件的算法。化學(xué)燃料 (煤、石油、天然氣 )、核烯料、太陽(yáng)能、網(wǎng)通、水能、潮汐能、地?zé)崮艿纫淮文苻D(zhuǎn)換二次能源 —— 電能。為了應(yīng)對(duì)這樣的難題，可以采用分時(shí)電價(jià)來緩解供需矛盾，提高電力利用效率。 本論文主要對(duì)智能電能表的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了較詳細(xì)的闡述，并簡(jiǎn)要講述了近來電能表的發(fā)展及研究動(dòng)態(tài)。據(jù)全國(guó)電工儀器儀表標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)秘書處統(tǒng)計(jì)，近一年來，辦理復(fù)費(fèi)率電能表產(chǎn)品型號(hào)注冊(cè)的企業(yè)近 300 家，注冊(cè)頻率呈上升趨勢(shì)。它是用 TS150 位移傳感器 對(duì)普通電能表進(jìn)行光電采集，對(duì)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)并將計(jì)數(shù)值轉(zhuǎn)化為電量，由 MC146818 提供相應(yīng)的時(shí)間來判斷用電的時(shí)段，并計(jì)算相應(yīng)時(shí)段的電量和電費(fèi)從而實(shí)現(xiàn)分時(shí)計(jì)費(fèi)的功能。如傳遞一個(gè)整數(shù) 54321 到函數(shù)中，第一個(gè)子算法將 54321 的各位分離放入數(shù)組，但是此時(shí)得到的序列為倒序，即：數(shù)組下標(biāo) 0， 1， 2， 3， 4 分別存放數(shù)字 1， 2， 3，4， 5。 AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可 編 程 可 擦 除 只 讀 存 儲(chǔ) 器 （ FPEROM ——Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，主性能 CMOS8 位微處理器，俗稱單片機(jī)。 鍵盤控制模塊 鍵盤模塊由普通的 16 鍵非編碼鍵盤與 Intel8279 可編程鍵盤 /顯示接口芯片組成完整的編碼鍵盤電路。而LCD 顯示程序則是將 CPU 處理過后的數(shù)據(jù)相應(yīng)的顯示在液晶屏上。 Init_CPU()用于開放必要的中斷允許，將 T1 口配置為計(jì)數(shù)器，用來檢測(cè)電脈沖信號(hào)。系統(tǒng)利用智能識(shí)別技術(shù)，接受鍵盤輸入，對(duì)內(nèi)部的計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，如高峰電費(fèi)、電表轉(zhuǎn)數(shù)/KW?h 等進(jìn)行設(shè)置 [7]。 void ShowLowFee(void)。 KeyBoard 中斷處理函數(shù)首先將按鍵的鍵碼讀入一個(gè)變量中，然后判斷功能鍵標(biāo)志 WhichFunctionKey 是否被作標(biāo)記，如果已做標(biāo)記，則進(jìn)入一個(gè) switch 語(yǔ)句，根據(jù)不同的鍵碼，調(diào)用不同設(shè)置函數(shù)。以備下一次設(shè)置。// 設(shè) 置 低 谷 開始 break。// 設(shè)置高鋒電費(fèi) break。這兩組函數(shù)將內(nèi)存中保存的數(shù)值轉(zhuǎn)化為一個(gè)只存放單個(gè)位數(shù)字的數(shù)組，然后通過查字庫(kù)NumCharacters，將單個(gè)數(shù)字的字型碼送到要顯示的字符緩存區(qū)里。 void SetLowStart(uchar key)。如果功能鍵標(biāo)志被標(biāo)記，但是 T0 中斷計(jì)數(shù)未達(dá) 100 次，則將 T0 中斷計(jì)數(shù)加 1，并向T0 送入定時(shí)初值，開始下次定時(shí)。根據(jù)不同的時(shí)段將不同時(shí)段的用電量加 1，計(jì)算出相應(yīng)時(shí)段的電費(fèi)，并計(jì)算出總用電量和總電費(fèi)。 coulometer