【正文】 流120～500uA。 驅(qū)動(dòng)過(guò)載保護(hù)。 通信傳輸線上可掛32個(gè)收發(fā)器方便組成半雙工通信電路。 共模輸入電壓范圍：7V～+12V。 MAX485為8腳封裝,引腳配置如圖36 所示,各引腳功能說(shuō)明如表33 所示。 6圖 36 引腳配置表 33 引腳功能說(shuō)明 時(shí) 鐘 模 塊時(shí)鐘模塊采用DS1337型芯片，它是一種超小型的串行實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，除了具有其他時(shí)鐘芯片所具有的記錄秒、分、時(shí)、星期、日、月、年，鬧鐘，可編程方波輸出外，最大的特點(diǎn)：是體積小，連線少，性能良好。DS1337 芯片的封裝圖如圖37 所示?？紤]不同的使用場(chǎng)合，DS1337 芯片有二種不同的封裝形式，8 p in(大小為300m il) 的DP I 封裝和8 p in 的LSO P (大小為150m il) 封裝，二種封裝的引腳排列相同，后者體積明顯縮小。DS1337 芯片的引腳功能描述如表34 所示。典型的工作電路如圖38 所示，圖中的SDA、SCL及IN TA 均為漏極開(kāi)路輸出，所以使用時(shí)，在外部需接上拉電阻。 7 圖 37　DS1337 封裝圖表 3４　引腳功能描述圖 38　DS1337 時(shí)鐘芯片的典型應(yīng)用 存 儲(chǔ) 模 塊存儲(chǔ)模塊采用可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器（EEPROM） 。該存儲(chǔ)器采用雙層?xùn)?二層 poly)結(jié)構(gòu)，工作原理結(jié)構(gòu)如圖 39 所示圖 39 EEPROM 原理圖 8存儲(chǔ)器使用 24C1024 芯片，24C1024 存儲(chǔ)容量為 8k*1024 bit ，芯片的封裝圖如圖310 所示圖 310　24C1024 封裝圖24C1024 芯片的 EEPROM 總共 8 個(gè)管腳，三個(gè)為芯片地址腳 A0、AA2，在主控模塊對(duì)它進(jìn)行操作時(shí)，從 SDA 輸入 A0、AA2 數(shù)據(jù)和芯片外部 A0、AA2 所接地址需一一對(duì)應(yīng)。一個(gè)為芯片寫(xiě)保護(hù)腳 WP,WP 腳接低電平時(shí)，芯片可進(jìn)行讀寫(xiě)操作；WP 腳接高時(shí)，芯片只可進(jìn)行讀，不可進(jìn)行寫(xiě)，另外兩個(gè)管腳為電源腳 Vcc、Vss。用主控模塊對(duì)24C1024 芯片進(jìn)行控制時(shí)，它得外部管腳 Vcc、Vss、WP、A0、AA2 根據(jù)需要，對(duì)應(yīng)接上，SDA、SCL 接到主控模塊控制腳上。其引腳功能描述如表 35 所示。表 35 引腳功能描述 看 門(mén) 狗 模 塊在設(shè)計(jì)看門(mén)狗模塊時(shí)主要考慮了系統(tǒng)的可靠性，選用了 Maxim 公司推出的專(zhuān)用于復(fù)位的看門(mén)狗型復(fù)位芯片 MAX813，芯片的封裝圖如圖 312 所示，其引腳功能描述如表 36 所示。它是一種性能優(yōu)良的低功耗 CMOS 監(jiān)控電路芯片，其內(nèi)部電路由上電復(fù)位、可重觸發(fā)“看門(mén)狗”定時(shí)器及電壓比較器等組成。MAX813 只要在 秒時(shí)間內(nèi)檢測(cè)到 WCI引腳有高低電平跳變信號(hào)，則“看門(mén)狗”定時(shí)器清零并重新開(kāi)始計(jì)時(shí)；若超出 秒后，WCI 引腳仍無(wú)高低電平跳變信號(hào)，則“看門(mén)狗”定時(shí)器溢出，WDO 引腳輸出低電平，進(jìn)而觸發(fā) MR 手動(dòng)復(fù)位引腳，使 MAX813 復(fù)位，從而使 “看門(mén)狗”定時(shí)器清零并重新開(kāi)始計(jì)時(shí)，WDO 引腳輸出高電平，MAX813 的 RST 復(fù)位輸出引腳輸出大約 200 ms 寬度的低電平脈沖， 9使單片機(jī)控制系統(tǒng)可靠復(fù)位，重新投入正常運(yùn)行。 復(fù)位電路分為手工復(fù)位與上電復(fù)位。上電復(fù)位利用比較器產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)觸發(fā)觸發(fā)器，以此產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)。同時(shí)，對(duì)時(shí)基產(chǎn)生的脈沖進(jìn)行定，當(dāng)復(fù)位時(shí)間達(dá) 140 毫秒時(shí)，Reset發(fā)生器產(chǎn)生一脈沖使復(fù)位信號(hào)無(wú)效。上電復(fù)位時(shí)，只要電壓低于 ，復(fù)位信號(hào) Reset就有效；當(dāng)電源電壓超過(guò) 時(shí)，Reset 信號(hào)仍將繼續(xù)保持 140 毫秒左右，以保證 CPU復(fù)位可靠后無(wú)效。手動(dòng)復(fù)位時(shí)，MR（Manual Reset）接地時(shí)間不小于 150 納秒，則可產(chǎn)生一個(gè)手動(dòng)復(fù)位過(guò)程。即在復(fù)位端產(chǎn)生 140 毫秒的有效復(fù)位信號(hào)（高電平有效） 。若將WDO 端與 MR 連接，則可組成上電復(fù)位及看門(mén)狗復(fù)位電路圖 311 所示圖 311　 MAX813 封裝圖表 36 引腳功能描述 1第四章 Mobitex 無(wú)線抄表器的軟件 抄 表 系 統(tǒng) 軟 件 設(shè) 計(jì)典型的抄表軟件具有如下功能:①遠(yuǎn)程設(shè)定抄表集中器和采集器內(nèi)的參數(shù)。②抄收整個(gè)系統(tǒng)中所有電表的數(shù)據(jù)。③使控制中心可遠(yuǎn)程地對(duì)用戶(hù)電表進(jìn)行斷電和送電控制。④運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)，生成用電量日?qǐng)?bào)、月報(bào)表，進(jìn)行電費(fèi)結(jié)算。 軟 件 模 塊根據(jù)以上功能要求，將自動(dòng)抄表系統(tǒng)的軟件劃分為大模塊：數(shù)據(jù)采集模塊，設(shè)置控制模塊，數(shù)據(jù)處理模塊。 數(shù) 據(jù) 采 集 模 塊該模塊負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的接收與發(fā)送，它與下級(jí)的集中器以選定的通信協(xié)議進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)電表數(shù)據(jù)的采集。數(shù)據(jù)采集模塊是整個(gè)軟件系統(tǒng)的關(guān)鍵，它要實(shí)現(xiàn)的是一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的通信，要處理成百上千個(gè)電表的數(shù)據(jù)，因此如果該模塊設(shè)計(jì)不合理就會(huì)成為系統(tǒng)通信的瓶頸。在我們的設(shè)計(jì)中就運(yùn)用了多線程技術(shù)和雙向鏈表技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集模塊。首先，我們?yōu)槊總€(gè)集中器創(chuàng)建兩個(gè)線程: 接收線程和發(fā)送線程，這樣每個(gè)集中器之間是獨(dú)立工作的，而它的數(shù)據(jù)接收與指令發(fā)送又是無(wú)不干擾的，這種設(shè)計(jì)可以提高數(shù)據(jù)采集模塊處理海量數(shù)據(jù)的效率。另外，我們?cè)跀?shù)據(jù)采集模塊中設(shè)計(jì)了一個(gè)雙向鏈表，它用于保存接收到的所有集中器數(shù)據(jù)，由于是一種一對(duì)多的通信，這種設(shè)計(jì)就可以避免下級(jí)集中器的發(fā)送速度比通信模塊數(shù)據(jù)處理速度快時(shí)產(chǎn)生阻塞，影響系統(tǒng)整體工作效率。測(cè)試證明這種設(shè)計(jì)確實(shí)是非常有效的。通信模塊的接收和發(fā)送線程處理流程如圖41 、圖42 所示。 2圖 41 　接收線程處理流程圖 42 　發(fā)送線程處理流程 設(shè) 置 控 制 模 塊該模塊要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程設(shè)定抄表集中器和采集器內(nèi)的參數(shù)以及處理控制中心的遠(yuǎn)程控制命令。它的實(shí)現(xiàn)就是將控制中心發(fā)送的參數(shù)設(shè)置命令和遠(yuǎn)程控制命令以各自指定的協(xié)議格式打包發(fā)送到遠(yuǎn)端。由于控制命令屬于優(yōu)先發(fā)送命令，因此我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)就在控制指令前加入優(yōu)先級(jí)字段，指令發(fā)送前先進(jìn)行優(yōu)先級(jí)判斷，這樣既保證控制指令的及時(shí)發(fā)送 3又能根據(jù)用戶(hù)需要設(shè)置多種優(yōu)先級(jí)，實(shí)現(xiàn)多級(jí)控制。 數(shù) 據(jù) 處 理 模 塊該模塊包括數(shù)據(jù)庫(kù)和上層軟件。數(shù)據(jù)庫(kù)完成抄表數(shù)據(jù)的管理和二次處理，包括定期更新和刪除數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等。 上層軟件則通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)技術(shù)從數(shù)據(jù)庫(kù)提取數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)匯總分析結(jié)果以表格、圖形的方式顯示出來(lái)。另外，上層軟件還應(yīng)具有定期生成報(bào)表及打印報(bào)表功能，還可以在負(fù)荷超限時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 Modem 的 軟 件 設(shè) 計(jì)抄表器和 Mobitex 網(wǎng)絡(luò)之間必須經(jīng)過(guò) Modem 通 信 模 塊 M3000 來(lái)實(shí)現(xiàn)通信，因此M3000 的的軟件部分所需要完成的功能主要有數(shù)據(jù)采集功能、數(shù)據(jù)傳輸功能、應(yīng)答功能、定時(shí)功能以及存儲(chǔ)功能等等。按照這些功能的要求，可以將基于 M3000 的軟件設(shè)計(jì)部分分為三大模塊：通信模塊、定時(shí)模塊和存儲(chǔ)模塊。這三個(gè)模塊之間按照一定的控制應(yīng)答機(jī)制協(xié)調(diào)工作，完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集、傳輸功能。我們主要研究了通信模塊部分的軟件設(shè)計(jì)。 通 信 模 塊要完成通信模塊的設(shè)計(jì)，首先要了解各部分之間進(jìn)行通信的規(guī)約。而通信模塊的主要功能就是按照事先規(guī)定好的協(xié)議完成電表和 M3000 之間以及 M3000 與 Mobitex 網(wǎng)絡(luò)之間的通信。其中電表和 M3000 之間的通信是串口通信， M3000 與 Mobitex 網(wǎng)絡(luò)之間的通信是無(wú)線口通信。(1) 電能表與 M3000 之間的通信電能表與 M3000 之間是按照 645 規(guī)約進(jìn)行通信的。當(dāng) M3000 內(nèi)部的定時(shí)模塊到達(dá)預(yù)定的時(shí)間時(shí)，就通過(guò) RS485 接口將電能表此刻的信息（包括電流、電壓等）采集過(guò)來(lái)，放到 M3000 的 Flash 中。M3000 會(huì)自動(dòng)判斷 Flash 中否有數(shù)據(jù)，如果有就調(diào)用由愛(ài)立信公司提供的 API 封裝函數(shù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行打包，然后通過(guò)無(wú)線口上傳到后臺(tái)處理中心。(2) M3000與業(yè)務(wù)主站的通信規(guī)約本文設(shè)計(jì)的抄表系統(tǒng)是基于 Mobitex 傳輸網(wǎng)絡(luò)的。在該無(wú)線專(zhuān)網(wǎng)中 M3000 與后臺(tái)數(shù)據(jù)處理中心之間的數(shù)據(jù)傳輸采用的通信協(xié)議是 MASC 協(xié)議，即 Mobitex Asynchronous Communication，Mobitex 異步通信協(xié)議。(3) 通信模塊具體的流程圖如圖 44 所示。開(kāi)始無(wú)線口 、 串口初始化是否有中斷請(qǐng)求相應(yīng)中斷程序發(fā)送喂狗信號(hào)定時(shí)采集電表數(shù)據(jù) （ 通過(guò)串口 ）M 3 0 0 0 緩存區(qū)中是否有數(shù)據(jù)將數(shù)據(jù)打包上傳（ 通過(guò)串口 ）將數(shù)據(jù)存在F l a s h 里接收命令是對(duì)時(shí)命令 ？對(duì)時(shí)是要求 M 3 0 0 0 將用戶(hù)數(shù)據(jù)上傳命令 ？從 F l a s h 中找到相應(yīng)的數(shù)據(jù)打包上傳（ 通過(guò)無(wú)線口 ）NYYNYYNNYN 4圖 44 通信模塊的程序流程圖第五章 結(jié)束語(yǔ)Mobitex 系統(tǒng)非常適宜作為無(wú)線抄表系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)，它提供可靠的網(wǎng)絡(luò)、成熟的技術(shù)、安全的數(shù)據(jù)質(zhì)量。Mobitex 系統(tǒng)造價(jià)費(fèi)用低廉，傳輸數(shù)據(jù)速度快，可靠性高，利用 Mobitex 技術(shù)能夠快速方便地實(shí)現(xiàn)抄表數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸以及網(wǎng)絡(luò)的及時(shí)監(jiān)控，從而提高無(wú)線抄表系統(tǒng)的安全性和可靠性。從已經(jīng)運(yùn)行的 Mobitex 網(wǎng)絡(luò)和其本身的優(yōu)勢(shì)來(lái)講，Mobitex 是一種專(zhuān)用無(wú)線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，是世界上相對(duì)領(lǐng)先窄帶無(wú)線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。自上世紀(jì)八十年代中期開(kāi)始，此系統(tǒng)就一直在逐步完善，并已被證明在世界各地都能有效工作。全球 Mobitex 用戶(hù)的數(shù)量在不斷增加，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商也在不斷增加。隨著畢業(yè)日子的到來(lái)，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。在沒(méi)有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺(jué)得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來(lái)所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，但是通過(guò)這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。為完成本次論文的撰寫(xiě)，我通過(guò)圖書(shū)館和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行大量文獻(xiàn)資料的收集、閱讀和整理，進(jìn)一步鞏固與擴(kuò)展了以往所學(xué)的基礎(chǔ)理論和專(zhuān)業(yè)知識(shí)，也讓我知道了必須具備正確的理論聯(lián)系實(shí)際的工作作風(fēng)和嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度的重要性，而且還提高了自己的寫(xiě)作水平和寫(xiě)作技巧。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來(lái)知識(shí)還比較欠缺，自己要學(xué)習(xí)的東西還太多。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我更加明白了“活到老學(xué)到老”得道理，知識(shí)的積累是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該堅(jiān)持不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己的科學(xué)文化知識(shí)和綜合素質(zhì)。 1參考文獻(xiàn)[1]陳堂，趙祖康，陳星鶯等 1 配電系統(tǒng)及其自動(dòng)化技術(shù)[M] 北京: 中國(guó)電力出版社，2022.[2]唐良瑞，孫富華，許俊現(xiàn)，基于無(wú)線窄帶數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的配電自動(dòng)化系統(tǒng)[J ] 中國(guó)電力，2022 ，37(3) : 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