【正文】 ；形成鍵編碼。在計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)通訊主要采用異步串行通訊方式。 RS485 相比于 RS232 低成本、驅(qū)動(dòng)器和接收器價(jià)格便宜，并且只需要單一的一個(gè) +5V(或者更低 )的電源來(lái)產(chǎn)生差動(dòng)輸出需要的 的壓差。 Display_PIC(amp。//R/W=L ， E=H→ L數(shù)據(jù)被寫(xiě)到 IR 或 DR //_nop_()。 //delayms()。測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確可靠，硬件電路結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單。 然后，它接收從中心計(jì)算機(jī)發(fā)出的命令。當(dāng)使用對(duì)角軸， 信號(hào)速率小于 100 Kbps,傳輸距離可以達(dá)到 1200 米。因此，在抄表系統(tǒng)，采取有效措施，以改善軟件和硬件設(shè)計(jì) RS485 總線接口。 485 總線輸出電路的設(shè)計(jì) 在輸出電路的設(shè)計(jì)，除了考慮 75LBC184 驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)線性斜率輸出的方式，我們也應(yīng)該注意，它可以對(duì)抗雷電浪涌和靜電放電。 設(shè)置電氣隔離 AT89C51單片機(jī)處理器的異步通信接口和向外芯片 75LBC184實(shí)現(xiàn)電氣隔離，通過(guò)光電耦合器 TLP521，它可以幫助提高系統(tǒng)的可靠性。 然而，如果 RS485 總線的接口電路的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單地根據(jù)常規(guī)模式，某些問(wèn)題可能由種原因引起的：有可能是太許多負(fù)載設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中，電線直徑太小 。本標(biāo)準(zhǔn)采用集成的電路。 ARM 是一個(gè)系統(tǒng)的電力使用情況自動(dòng)收集和記錄電力系統(tǒng)的客戶端，并進(jìn)行自動(dòng)的數(shù)據(jù)和信息傳回的電源管理中心。 從 小區(qū)用戶 方面來(lái)說(shuō)，無(wú)需定時(shí)抄出自家的用量讀數(shù)，避免了因看錯(cuò)或?qū)戝e(cuò)讀數(shù)而造成的不便，也省去 了等候抄表員上門的麻煩。//dat:顯示數(shù)據(jù) //delayms()。 設(shè)計(jì)顯示子程序的流程圖如下圖 所示： 圖 顯示子 程序流程圖 顯示模塊主要代碼如下： /******************************* 寫(xiě)命令 *******************************/ void Write_COM(uchar ) { CheckBusy()。 通信子程序負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn) 51單片機(jī)和上位機(jī)之間的信息交流。若傳輸速率下降，應(yīng)可以提高傳輸距離。串行通信是數(shù)據(jù)按順序傳輸，所以它的特點(diǎn)是只需一對(duì)傳輸線即可，速度慢、成本低、效率低，可是傳輸距離可以從幾米甚至到幾千公里。 針對(duì)抖動(dòng)這個(gè)問(wèn)題可從硬件、軟件兩方面予以考慮。 顯示模塊 數(shù)據(jù)顯示是遠(yuǎn)程抄表的一項(xiàng)重要功能，是人機(jī)交換的主要組成部分，它可以將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)單片機(jī)處理后直觀的顯示出來(lái)。對(duì)于電表，輸出信號(hào)是脈沖，可直接連接單 片機(jī)進(jìn)行信號(hào)處理；對(duì)于水表和煤氣表，需要在普通表上安裝傳感器，將水量和煤氣量轉(zhuǎn)換為 干簧管的吸合或斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)量，再根據(jù)電阻分壓原理轉(zhuǎn)換為脈沖 信號(hào)，這樣才能與單片機(jī)進(jìn)行信號(hào)傳輸。 上電或開(kāi)關(guān)復(fù)位要求電源接通后，單片機(jī)可以自動(dòng)復(fù)位，同時(shí)在其運(yùn)行期間，也可用開(kāi)關(guān)操作使單片機(jī)復(fù)位。本系統(tǒng)中，選用 P1 口作為數(shù)據(jù)口，用來(lái)傳輸信號(hào)， P0口作為 LED 顯示。 51 系列單片機(jī)最早有 Intel 公司 推出，主要有 8031 系列， 8051 系列 [8]，后來(lái) Atmel 公司以 8051 的內(nèi)核為基礎(chǔ)推出了 AT89 系列單片機(jī)，其中 AT89S5 AT89S5 AT89C5 AT89C5AT89S8252 等單片機(jī)兼容 8051 系列單片機(jī)，即全部的指令功能都是相同的的，不同點(diǎn)在于在功能上做一定的擴(kuò)展，比如說(shuō) AT89S 系列都支持 ISP 功能， AT89S52 和AT89S8252增加了內(nèi)部 WDT功能。單片機(jī)的運(yùn)用，可提高皮帶傳送機(jī)計(jì)量?jī)x系統(tǒng)的可靠性和精確性，使系統(tǒng)控制更靈活，所以單片機(jī)十分適合作為本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的控制核心。 單片機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用 單片機(jī) 在工業(yè)控制領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，它是一種集成的 電路 芯片 ，它是使用 極大規(guī)模的一種集成電路 技術(shù)把具有 中央處理器 即 CPU、 只讀存儲(chǔ)器 ROM、 隨機(jī)存儲(chǔ)器 RAM、多種 I/O 接口 和定時(shí)器 /計(jì)時(shí)器 、 中斷系統(tǒng) 等功能（也可能還包括 脈寬調(diào)制 電路、顯示驅(qū)動(dòng)電路、 A/D 轉(zhuǎn)換器 、 模擬多路 轉(zhuǎn)換器 等電路）集成到一片硅片上，從而構(gòu)成一個(gè)小并完善的 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 。此文章對(duì)現(xiàn)在住宅小區(qū)各類能耗表的存在問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)地分析和研究。此系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜合地運(yùn)用通信技術(shù)、傳感器技術(shù)和單片機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)水 、電、煤氣的數(shù)據(jù)采集、處理、存儲(chǔ)、傳輸?shù)热蝿?wù)，這樣一來(lái)就使得小區(qū)中每戶居民的水表、電表和煤氣表信息能夠準(zhǔn)確傳遞到本小區(qū)所在物業(yè)的中央控制室中。 遠(yuǎn)程抄表的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì) 現(xiàn)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，人民的生活水平得到顯著提高，使得每個(gè)人對(duì)其家庭居住環(huán)境也提出更加嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和進(jìn)一步的追求目標(biāo)，比如：舒適、安全、方便、智能化和人性化等，之前的小區(qū)結(jié)構(gòu)規(guī)劃和管理系統(tǒng)已不能滿足人們對(duì)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展需求。經(jīng)儀表檢測(cè)中心檢測(cè)的廠家及電力工業(yè)部電力設(shè)備接近 100 家。近幾年，單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域主要包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)在日常生活及家用電器領(lǐng)域的應(yīng)用；在實(shí)時(shí)過(guò)程控制中的應(yīng)用；辦公自動(dòng)化設(shè)備；單片機(jī)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用；在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用；商業(yè)營(yíng)銷設(shè)備；單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用；汽車 電子 產(chǎn)品；在各類儀器儀表中引入單片機(jī)，使儀器和 儀表智能化，提高測(cè)試的自動(dòng)化程度及精度，簡(jiǎn)化儀器儀表的硬件結(jié)構(gòu)，提高其性能價(jià)格比 [7]；航空航天系統(tǒng)和國(guó)防軍事、尖端武器等領(lǐng)域，單片機(jī)的應(yīng)用更是不言而喻。 存儲(chǔ)模塊： 對(duì)采集模塊采集到的每個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，防止意外情況造成數(shù)據(jù)丟失。 (1) 主控機(jī) AT89c51 引腳連接 單片機(jī) AT89C51 有 4 個(gè)與外部交換信息的 8 位并行輸入 /輸出接口，即 P0P3。由 RESET 引腳來(lái)控制 51單片機(jī)的復(fù)位，當(dāng) RESET 引腳與高電平相接超過(guò) 24個(gè)振蕩周期后， 51 單片機(jī)就會(huì)進(jìn)入芯片內(nèi)部復(fù)位狀態(tài)，并且一直在該狀態(tài)等待，直到 RESET 引腳轉(zhuǎn)為低電平后，才檢查 EA 引腳是高電平或低電平，若為高電平則執(zhí)行芯片內(nèi)部的程序代碼，若為低電平便會(huì)執(zhí)行外部程序 [9]，當(dāng) MCS5l 系列單片機(jī)的復(fù)位引腳 RST 出現(xiàn) 2個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)，單片機(jī)便會(huì)執(zhí)行復(fù)位操作。 綜上所述，要構(gòu)成一個(gè)小功率穩(wěn)壓電源首先經(jīng)過(guò)變壓器，將 220V 電壓變?yōu)樗枰碾妷褐?，?經(jīng)過(guò)橋式電路的整流，低壓交流電源就會(huì)轉(zhuǎn)變成直流電源。本設(shè)計(jì)需要進(jìn)行電信號(hào)與開(kāi)關(guān)量之間的轉(zhuǎn)換，那是由于干簧管的斷開(kāi)和吸合是一個(gè)開(kāi)關(guān)量，而采集系統(tǒng)識(shí)別的是電信號(hào)。這 4個(gè)按鍵分別為：清零按鍵、顯示 1 號(hào)用戶的數(shù)據(jù)按鍵、顯示 2號(hào)用戶的數(shù)據(jù)按鍵、顯示 3號(hào)用戶的數(shù)據(jù)按鍵。將所有的數(shù)據(jù)同時(shí)傳遞就是并行通信，它的優(yōu)點(diǎn)就是效率高，傳送速度快，可要傳送多少 位數(shù)據(jù)就需多少根傳輸線，所以成本非常高?？蓹z測(cè)到低于 200mv 的電壓。 系統(tǒng)主程序負(fù)責(zé)先完成初始化，再直接或通過(guò)中斷的方式調(diào)用子程序，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體功能。 } } } 顯示子程序設(shè)計(jì) 顯示子程序主要是實(shí)現(xiàn)用 LCD 液晶顯示出所采集用戶的水量、電量和煤氣量等相關(guān)信息。 // RS=0 寫(xiě)指令， RS=1 寫(xiě)數(shù)據(jù) RW=0。 隨著傳統(tǒng)的儀器逐漸被現(xiàn)代電子儀器所替代，電子儀器的整體水平也發(fā)生巨大變化并逐步提高。因此，應(yīng)采取有效的措施應(yīng)用于RS485 總線接口的軟件和 硬件設(shè)計(jì)抄表系統(tǒng)。這種模式被表示為 RS485 總線。ROM 和 RAM 在 AT89C51 單片機(jī)分別用于存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)。 設(shè)置一個(gè)線性斜坡驅(qū)動(dòng)的芯片可能有助于防止輸出信號(hào)邊緣從過(guò)于陡峭的 ,不會(huì)有太多在輸電線路的高頻成分。這是為了確保信號(hào)的幅度是有限的，在 7? +12 V 之間，并且抗過(guò)壓的能力也可以進(jìn)一 步提高。 它采用單電源 Vcc，它可以正常工作電壓范圍為 +3? + V。最多可以有 128 個(gè)節(jié)點(diǎn) ,具有高數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量和快速傳輸速度 [6]。不同的客戶端的工作分開(kāi)，所以他們之間沒(méi)有任何干擾，因此，沒(méi)有數(shù)據(jù)丟失或?qū)⒃斐烧系K。例如：由于時(shí)間有限，在上位機(jī)設(shè)計(jì)方面只是初步構(gòu)思用 VB來(lái)編程實(shí)現(xiàn)顯示界面，還沒(méi)有進(jìn)行落實(shí)。 鍵盤(pán) 掃描子程序流程圖如圖 所示。 EN=1。//延時(shí) 5s ClearScreen(0)。充分考慮到通訊方式主小區(qū)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 18 要的選擇原則，如系統(tǒng)通信距離，抗干擾能力和通信速率等，此設(shè)計(jì)選擇具有平衡方式傳輸特性的 RS485 串行接口方式， MAX485 是 MAXIM 公司生產(chǎn) 的用于 RS485 通信的低功率芯片，采用半雙工的工作模式，芯片內(nèi)包括一個(gè)驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)接收器， MAX485 芯片有 8各管腳組成，如圖 所示。 RS485 接口標(biāo)準(zhǔn) RS485 接口標(biāo)準(zhǔn)與 RS422 標(biāo)準(zhǔn)一樣，也是一種平衡傳輸方式的串行接口標(biāo)準(zhǔn)，它在 RS422A 的基礎(chǔ)上進(jìn)行了擴(kuò)展。它還采用器件地址的硬件設(shè)置方法，這樣就避免了通過(guò)軟件尋 址器件片選線的方法。 引腳功能簡(jiǎn)介 LCD12864 通常有 20 條引腳線，其中的 2 條線是背光電源線。傳感器實(shí)質(zhì)上是一種基于磁電轉(zhuǎn)換技術(shù) ，依靠傳感器技術(shù)可把普通的機(jī)械運(yùn)動(dòng)的結(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，它是光電轉(zhuǎn)換技術(shù)的脈沖電路單元?？紤]本次設(shè)計(jì)的實(shí)際要求，要把交流電壓 220V 變換為單片機(jī)所需的 +5V 電壓， 使系統(tǒng)穩(wěn)定工作，提高產(chǎn)品的性價(jià)比，決定電源電路的設(shè)計(jì)采用方案如圖 所示。因?yàn)閱纹瑱C(jī)內(nèi)部本身有高增益反相放大器，所以外接晶振時(shí)，便組成 自激振蕩器，它還產(chǎn)生振蕩脈沖。 主控機(jī) AT89c51 最小系統(tǒng)構(gòu)成 AT89c51 單片機(jī)的最小系統(tǒng)由單片機(jī)電源電路、復(fù)位電路和時(shí)鐘電路構(gòu)成。 通信模塊：上位機(jī)系統(tǒng)和下位主控機(jī)系統(tǒng)的通信橋梁。通過(guò)對(duì)具體系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)和參數(shù)來(lái)確定選擇單片機(jī)機(jī)型 :被測(cè)量的類型、程序的容量、工作速度、數(shù)量、輸終端 (比如記錄和顯示等 )的速度、范圍、分辨率以及方式、系統(tǒng)要求的準(zhǔn)確度、分 辨率和方式等方面來(lái)確定單片機(jī)的容量和位數(shù) ,之后再根據(jù)各控制參數(shù)的要求來(lái)確定采用專用型還是普通型單片機(jī) [5]。 在近幾年來(lái)，遠(yuǎn)程抄表技術(shù)在國(guó)內(nèi)外逐漸發(fā)展起來(lái)，國(guó)內(nèi)外的很多國(guó)家都在開(kāi)發(fā)智能化抄表系統(tǒng)的研制工作。 關(guān)鍵字：?jiǎn)纹瑱C(jī)；遠(yuǎn)程抄表； AT89C51 II ABSTRACT In view of the the residential quarters of the water meter, electricity meter and gas meter,this article was used in the design of meter reading system. This system was designed to utilize integrated munication technology, sensor technology and microprocessor realized with water, electricity, gas, tasks such as data acquisition, processing, storage, transmission, thus made every household in the village’s information accurately deliver to the village39。正因?yàn)檫@個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和成本較低等優(yōu)點(diǎn)，所以它有很廣闊的市場(chǎng)推廣價(jià)值。因此，遠(yuǎn)程抄表方式即滿足客觀要求，又能提高能源管理的先進(jìn)性化水平和現(xiàn)代化水平，是促使小 區(qū)遠(yuǎn)程抄表方式向數(shù)字化和自動(dòng)化方向發(fā)展的方式 [3]。 單片機(jī)是應(yīng)用系統(tǒng)中的主控部件 ,它直接能夠影響整個(gè)系統(tǒng)性能的好壞。 系統(tǒng)各部分模塊主要功能如下： 小區(qū)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 5 上位機(jī)模塊：上位機(jī)即 PC 機(jī)，它根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定的時(shí)間 , 查詢各脈沖采集模塊中的數(shù)據(jù)，對(duì) 數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算、數(shù)據(jù)報(bào)表、數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程控制等操作，統(tǒng)計(jì)用戶的用水量、用電量、用煤氣量并隨時(shí)抄送 , 當(dāng)遇到某個(gè)特殊的情況時(shí) ,則需要對(duì)某一用戶單獨(dú)進(jìn)行復(fù)查等。與 80C51 相比， 89C51單片機(jī)有一種掉電方式或者空閑方式可以達(dá)到節(jié)電的目的。構(gòu)成內(nèi)部振蕩方式的方法是在引腳 XTAL1 和 XTAL2 外接陶瓷振蕩器或晶體諧振器。 （ 4）主控機(jī) AT89c51 電源模塊 根據(jù)設(shè)計(jì)需要，本系統(tǒng)中需要一個(gè)電源模塊。本系統(tǒng)將普通的水表和煤氣表進(jìn)行改進(jìn)，在其上安裝傳感器，這樣一來(lái)，就可以將普通儀表的機(jī)械運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，從而可以直接與單片機(jī)進(jìn)行連接。它可以顯示 8 4行 16 16 點(diǎn)陣的漢字，在本次設(shè)計(jì)中主要用其直觀顯示出某用戶家里所使用水表、電表和煤氣表的讀數(shù)。本設(shè)計(jì)為了確保系統(tǒng)斷電后數(shù)據(jù)不丟失，選用 I2C總線進(jìn)行 E2PROM 串行擴(kuò)展， I2C總線只需要兩根線，即串行時(shí)鐘線 SCL 和串行數(shù)據(jù)線 SDA，便可以實(shí)現(xiàn)器件之間的全雙工數(shù)據(jù)傳送。 RS232 接口標(biāo)準(zhǔn) RS232 最初是為遠(yuǎn)程通信直接數(shù)據(jù)終端設(shè)備 DTE 與數(shù)據(jù)通信設(shè) DCE 而制定的，它是串行通訊中目前應(yīng)用最廣泛的標(biāo)準(zhǔn)總線，該標(biāo)準(zhǔn)適用于 DCE 和 ETE 之間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的串行二進(jìn)制通信，通信速率為 4800， 9600， 1920xxbps等，最高通信速率為 [15]，在通信速率不高于 20