【導(dǎo)讀】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。為了能更加精確地對(duì)。水、電和煤氣等數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程采集，此次設(shè)計(jì)完成了以AT89C51單片機(jī)為控制核心，靠，硬件電路結(jié)構(gòu)較之傳統(tǒng)的系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單。通過使用單片機(jī)軟件編程減少硬件電路。設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，系統(tǒng)具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力以及較好的穩(wěn)定性和精確性。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。

　　

【正文】 ******/ void Write_DAT(uchar dat) { CheckBusy()。//狀態(tài)檢查， LCD 是否忙 RS=1。 // RS=0 寫指令， RS=1 寫數(shù)據(jù) RW=0。// R/W=L ， E=H→ L數(shù)據(jù)被寫到 IR 或 DR //_nop_()。 DATA=dat。//dat:顯示數(shù)據(jù) //delayms()。 EN=1。 //EN 下降源 _nop_()。 EN=0。 //delayms()。 } 鍵盤子程序設(shè)計(jì) 鍵盤電路設(shè)計(jì)成矩陣式按鍵，通過按鍵控制顯示用戶的用水量、用電量或用煤氣量。程序設(shè)計(jì)中先判斷按鍵編碼，然后依據(jù)每個(gè)編碼把鍵盤所代表的數(shù)值送入相應(yīng)的存儲(chǔ)單元，然后可實(shí)現(xiàn)功能選擇或數(shù)據(jù)處理。 鍵盤 掃描子程序流程圖如圖 所示。 圖 鍵盤子程序流程圖 掃描 P0 口，判斷哪個(gè)鍵被按下 選擇用戶，數(shù)據(jù)采集處理 顯示子程 序 初始化 小區(qū)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 23 通信子程序設(shè)計(jì) 下位主控機(jī)和上位機(jī)之間采用 RS485 總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸， RS485 總線只定義了物理層的電氣標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)上層通信協(xié)議沒有具有的規(guī)定。 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。通信子程序流程圖如圖 所示。 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(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)境的要求越來越來高。人們生活的便捷、安全和舒適都由于科技的發(fā)展和自動(dòng)化等技術(shù)變得更美好。 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。遠(yuǎn)程抄表的核心部件是單片機(jī)，因其極高的性價(jià)比得到廣泛的應(yīng)用與發(fā)展，從而加快了遠(yuǎn)程抄表的發(fā)展。 本文實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)遠(yuǎn)程抄表，給小區(qū)用戶和小區(qū)管理者都帶來了很多的方便。 從 小區(qū)用戶 方面來說，無需定時(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。從 小區(qū)管理者 來說，效率大幅提高。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。 本設(shè)計(jì)通過對(duì)用戶所用水、電和煤氣量的采集并將數(shù)據(jù)傳入單片機(jī)進(jìn)行 存儲(chǔ)和顯示 ，能夠達(dá)到課題所要求的最初目的。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。通過使用 C語言編程減少硬件電路設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，系統(tǒng)具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力以及較好的精度和穩(wěn)定性。 當(dāng)然，本課題設(shè)計(jì)因?yàn)闀r(shí)間關(guān)系存在著不足和需要改進(jìn)的地方 。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來編程實(shí)現(xiàn)顯示界面，還沒有進(jìn)行落實(shí)。在下位主控機(jī)里可以按照需要再加入其它模塊得到進(jìn)一步完善和擴(kuò)展，并且系統(tǒng)的整體性能有待提高等等。 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].電腦開發(fā)與應(yīng)用，20xx(15),4:16. [2]陳新光 ,陸以勤 ,呂錦 .基于 Zigbee協(xié)議的 OSGi無線家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì) [J].微計(jì)算機(jī)信息 , 20xx,92:2226. [3]李朝青著 .PC機(jī)及單片機(jī)數(shù)據(jù)通訊技術(shù) [M].北京 .北京航空航天大 學(xué)出版社，1999:127130. [4]何立民著 .單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) [M].北京 。北京航空航天大學(xué)出版社 ,1995:269270. [5]呂泉 .現(xiàn)代傳感器原理及應(yīng)用 [M]．北京 .清華大學(xué)出版社， 20xx:178180. [6]吳國(guó)經(jīng) .單片機(jī)應(yīng)用技術(shù) [M]．北京 .中國(guó)電力出版社， 20xx:2526. [7]張毅剛 ,彭溪元 ,董繼成 .單片機(jī)原理及應(yīng)用 [M].北京 .第一版 ,高等教育出版 , 20xx:56. [8]崔海良 .51系列單片機(jī)多機(jī)系統(tǒng)的低功耗設(shè)計(jì) [J].電測(cè)與儀表 ,1998年第 35期第 2卷 . [9]康華光 .電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分 .數(shù)字部分第五版） [M].北京 .高等教育出版社， 20xx:4. [10] 李振起 , 馬君 , 王 丙 君 , 唐兵 .PC 機(jī)與 51 系 列 單 片 機(jī) 的 遠(yuǎn) 距 離 串 口 通 信[J].20xx(7):4344. [11]曹小飛 ,王仲東 ,黃劍 ,皮鯤 .微機(jī)多串口通信在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J].20xx(2):8083. [12]傅曉云 .電表自動(dòng)抄錄系統(tǒng)的設(shè)計(jì) [D].華中 師范大學(xué)， 20xx. [13] 寧秋麗 ,王艷東 .低壓電力線載波遠(yuǎn)程抄表管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) [J]， 20xx： 5657. [14] 曹赟 ,葉樺 . 遠(yuǎn)程抄表系 統(tǒng)中集中器 及 MBus總線 通信模塊的 設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].20xx(8).3738. [15] 閻浩 ,葉崧 .遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)中集中器軟件的模塊化設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) [J].20xx(4)： 198200. [16] 安進(jìn)朝 ,王濤 .一種遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J].20xx(2)： 4648. [17] 王宗陽 ,馬旭東 .基于 RS485總線的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)采集終端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) [J].20xx(7)：7880. [18] 蔡子亮 ,趙忠彪 ,高榮 .一種新型遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的集中抄表器設(shè)計(jì)及通信協(xié)議研究[J].20xx(7)： 4648. [19]胡青濤 ,于麗芳 .智能小區(qū)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù) [J].中國(guó)對(duì)外貿(mào)易 ,20xx(2):277. [20]孔建華 .智能遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā) [D].南京理工大學(xué) ,20xx 年 . [21]李志明 .自動(dòng)抄表系統(tǒng)的研究 [D].浙江大學(xué) ,20xx 年 . [22]王秀鳳 .基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究 [D].天津大學(xué) ,20xx年 . [23]Bing Yun Qian,Song Design of Remote Automatic MererReading System’ s Communicational Reliability[D].Huaibei Vocational and Technical College,20xx. 小區(qū)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 26 附錄一 外文譯文 遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表的設(shè)計(jì)系統(tǒng)的通信可靠性 摘要： RS485 通信模式被廣泛應(yīng)用于遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)。在實(shí)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)。更重要的是，模式下的多機(jī)通信，一個(gè)面板點(diǎn)的故障可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的通信結(jié)構(gòu)的崩潰。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)。 通過這種方式 ,網(wǎng)絡(luò)的可靠性和穩(wěn)定性系統(tǒng)可以 得到 改善。 關(guān)鍵字： AMR， RS485 總線，可靠性 。 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。 該系統(tǒng) 有 處理數(shù)據(jù)和實(shí)現(xiàn)充電和管理 的 功能[2]。 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)）。 它通過數(shù)據(jù)端口的客戶 ,收集終端、集中器進(jìn)行通信。 然后，它接收從中心計(jì)算機(jī)發(fā)出的命令。最后，該 數(shù)據(jù)通過集線器將被重發(fā)到遠(yuǎn)程中心計(jì)算機(jī) [3]。 遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)具有獨(dú)立的客戶端處理設(shè)備。不同的客戶端的工作分開，所以他們之間沒有任何干擾，因此，沒有數(shù)據(jù)丟失或?qū)⒃斐烧系K。 因此 ,提示抄表 、 數(shù)據(jù)收集和精度 均 可以 得到 保證。 該系統(tǒng) 有一個(gè)強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)控制功能。 通信模式的選擇和設(shè)計(jì)是自動(dòng)抄表系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它直接關(guān)系到系統(tǒng)的性能。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。 目前，總線通信系統(tǒng)中的通信模式 是最廣泛的應(yīng)用在遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)領(lǐng)域是在中國(guó)。這種模式被表示為 RS485 總線。 RS485 是國(guó)際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)采用集成的電路。 微分信號(hào)被傳輸在一對(duì)平衡互連電纜 ,同時(shí) 在 接收端 ,微分受體是用來判斷信號(hào)。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。 信號(hào)發(fā)送的頻率可以達(dá)到高達(dá) 10 兆赫。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。 RS485 接口可以進(jìn)行半雙工在一個(gè)通道中的溝通，使兩條線都需要實(shí)現(xiàn)雙向溝通，互 通網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)點(diǎn)到spottomultispot 或 multispottomultispot 可以容易地形成。 節(jié)點(diǎn)的數(shù)量變化小區(qū)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 27 的基礎(chǔ)在接口驅(qū)動(dòng)芯片。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]。通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是圖 1所示。 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。該技術(shù)是基于8051 與 CMOS8 位微控制器 SST89C58。 所收集的數(shù)據(jù)采集終端是傳播到集中器通過RS485。集中收集終端根據(jù)地址解析 ,并存儲(chǔ)到工作芯片 AT89C51 單片機(jī) 在集中器。ROM 和 RAM 在 AT89C51 單片機(jī)分別用于存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)。 有是不需維護(hù)的力量在收集設(shè)備以保證的工作后 ,切斷電源 ,保護(hù)數(shù)據(jù)、接受和執(zhí)行命令的 上位 機(jī)。 AT89C51 實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的無線通信通過串行端口和無線 transmittingreceiving 模塊之間的連接 [1]。 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 。阻抗不滿足條件，轉(zhuǎn)換器的質(zhì)量差。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 。多計(jì)算機(jī) 通信模式下，一個(gè)節(jié)點(diǎn)的故障可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的通信結(jié)構(gòu)的破裂，因此可能會(huì)帶來難以調(diào)查故障。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。因此，該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性是可以進(jìn)行改善的。 3 .RS485 總線的可靠性設(shè)計(jì) RS485 總線接口電路的設(shè)計(jì) 選擇的 SN75LBC184 接口芯片 [4,5] 選擇 SN75LBC184 作為接口芯片的 rs 48布線原則是是圖 2所示。 它采用單電源 Vcc，它可以正常工作電壓范圍為 +3? + V。 它不僅可以對(duì) 抗激增的雷聲和閃電 ,但也承受靜電放電飆升高達(dá) 8千伏。 在芯片中有 4 瞬時(shí)過載電路集成的保護(hù)管，它可以忍受瞬態(tài)脈沖電壓高達(dá) 400V。 當(dāng)輸入端打開電路 ,輸出是高 電 平的。 這可以保證當(dāng)電纜中有有開路故障的時(shí)候，可以使正常工作的系統(tǒng)不受到影響。此外，它的輸入阻抗是兩次的標(biāo)準(zhǔn)的 RS485（≧ 24KΩ）的輸入阻抗，所以 64 收發(fā)器可以連接在總線。 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)邊緣從過于陡峭的 ,不會(huì)有太多在輸電線路的高頻成分。 因此，電磁干擾（ EMI），可以有效地停止 /保持。小區(qū)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 28 在設(shè)計(jì)電路時(shí)，我們應(yīng)盡量確保電源開機(jī) 、系統(tǒng)復(fù)位的情況下， 75LBC184 端 DE 的電勢(shì)為 0。 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，通過光電耦合器 TLP521，它可以幫助提高系統(tǒng)的可靠性。當(dāng) 端 89C51 為 0時(shí)，光電耦合器的輸出高電平（ 5V），因此， DE 結(jié)束 75LBC184 芯片選擇和傳輸應(yīng)該被允許，當(dāng) 89C15 的 端為 1 時(shí)，光電耦合器輸出低電平，所以 RE 結(jié)束應(yīng)選擇芯片75LBC184，應(yīng)該被允許接收。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。例如芯片 6N137， 6N136 等，或者我們可以優(yōu)化電路 TLP521 參數(shù)（具體的值是可以通過實(shí)驗(yàn)固定的），以使其在最佳狀態(tài)下工作。 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。因此，它具有較強(qiáng)的抗干擾和抗過壓能力。此外，我們?cè)O(shè)置信號(hào)限幅二極管 VD1? VD4 完全兼容， VD1 和 VD3 電壓調(diào)節(jié)值是 12V， VD2 和 VD4 為 7V。這是為了確保信號(hào)的幅度是有限的，在 7? +12 V 之間，并且抗過壓的能力也可以進(jìn)一 步提高。另外，在為了保護(hù)芯片 RS48 在系統(tǒng)面板點(diǎn)被打破，從而影響與其他面板點(diǎn)的通信，兩個(gè) 20Ω的電阻 R1 和 R2 被安裝在系列75LBC184 的信號(hào)輸出端 ?？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 RS