【正文】 這樣，一個(gè)城市或電業(yè)局可以真正實(shí)現(xiàn)電能自動監(jiān)測、調(diào)度管理系統(tǒng)，使我國的電能自動化管理水平向前邁進(jìn)一大步。比如，在軟件的設(shè)計(jì)中，只是籠統(tǒng)的給出了軟件流程圖，沒有具體的程序，由于時(shí)間上的限制，沒有全部完成非常遺憾。在主程序中主要是給需要調(diào)用的子程序的緩沖空間賦值，判斷打印條件是否滿足，從電量存儲空間讀取電量值和其他數(shù)據(jù)。打印機(jī)“忙”狀態(tài)信號BUSY高電平有效，高電平狀態(tài)表明打印機(jī)正忙于處理數(shù)據(jù)，此時(shí)，單片機(jī)AT89C51不得使用數(shù)據(jù)選通信號向打印機(jī)送入新的數(shù)據(jù)。當(dāng)有多個(gè)鍵被依次按下時(shí)，把每次按下的鍵值存于緩沖區(qū)中，當(dāng)沒有鍵按下時(shí)再把鍵值總和送寄存器A中，根據(jù)A中的鍵值和執(zhí)行相應(yīng)功能。鍵閉合一次僅進(jìn)行一次鍵功能操作。COMMSUB： CLR P17 ；P17接X5045的串行時(shí)鐘引腳SCKCLR P13 ；P13接X5045的片選引腳MOV A，R1 ；R1用于存放命令字CALL OUTDATACLR P17SETB P13RETX_RDSR: CLR P17 ；P17接X5045的串行時(shí)鐘引腳SCKCLR P13 ；P13接X5045的片選引腳MOV A，R1 ；R1用于存放命令字CALL OUTDATACALL INDATACLR P17SETB P13RETX_WRBYTE： CLR P17CLR P13MOV A，R1MOV B，R2MOV C，MOV ，CCALL OUTDATA ；發(fā)送寫指令CALL A，R3 ；R3用于存放地址的低位字節(jié)CALL OUTDATA ；發(fā)送地址MOV A，R2CALL OUTDATACLR P17SETB P13RETX_RDSR: CLR P17 ；P17接X5045的串行時(shí)鐘引腳SCKCLR P13 ；P13接X5045的片選引腳MOV A，R1 ；R1用于存放命令字MOV B，R2 ；R2用于存放地址的高位字節(jié)MOV C，MOV ，CCALL OUTDATACALL A，R3CALL OUTDATAMOV A，R2CALL INDATACLR P17SETB P13RETOUTDATA: MOV R4，08HOUT1: CLR P17RLC AMOV P16，C ；P16接X5045的串行輸入引腳SETB P17DJNZ R4，OUT1CLR P16RETINDATA： MOV R4，08HOUT2: SETB P17CLR P17MOV C，P15 ；P15接X5045的串行輸出引腳RLC ADJNZ R4，OUT2CLR P16RETWATCHDOG： CLR P13SETB P13RET 矩陣鍵盤鍵功能處理程序電能表的鍵盤處理程序采用編程掃描工作方式進(jìn)行處理。狀態(tài)寄存器中可以設(shè)置看門狗定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間，在電能表的程序設(shè)計(jì)中，選擇了看門狗定時(shí)周期位600ms。AT89C51對指令寄存器的訪問是通過串行輸入線（SI）進(jìn)行的。位1至5指定進(jìn)行輸入或輸出的特定寄存器。每一數(shù)據(jù)傳送由命令字節(jié)初始化。 對日歷/時(shí)鐘DS1302的讀寫操作的軟件實(shí)現(xiàn)在電能表中與時(shí)間有關(guān)的判斷和時(shí)間讀取都是通過DS1302與AT89C51的接口完成的。通知寄存器寫的命令字必須緊跟16或24位數(shù)據(jù)?？梢钥闯觯瑪?shù)據(jù)傳送的初始化是通過在數(shù)據(jù)傳輸之間向串行口（SDI引腳）按高位在先的方式發(fā)送一個(gè)8位的命令字實(shí)現(xiàn)的。CS5460A的所有命令字都是一個(gè)字節(jié)。這些寄存器用來完成對CS5460A的設(shè)置、采集數(shù)據(jù)的存儲以及串行輸入輸出的控制。2. 當(dāng)CS5460A的電能輸出引腳（）和電能方向指示器引腳（）輸出脈沖時(shí)，中斷服務(wù)程序根據(jù)記憶在時(shí)鐘芯片DS1302中的時(shí)段參數(shù)以及實(shí)時(shí)時(shí)鐘的值來判斷當(dāng)前的時(shí)段類型，單片機(jī)響應(yīng)外部中斷進(jìn)行電量的累加。如果是由于過電壓、過電流和欠電壓造成的停電，AT89C51的P20置低電平，P21置高電平，因此在用戶按下電能表上的送電鍵后只需改變P20的狀態(tài)并且只能改變P20的電平狀態(tài)；如果是由于欠費(fèi)造成的停電，AT89C51的P20置低電平，P21同時(shí)也被置成低電平，因此在電力管理員通過手持抄錄器發(fā)送響應(yīng)命令時(shí)才能改變P20的電平狀態(tài)和P21的電平狀態(tài)。DS1302由\兩者中的較大者供電。:復(fù)位引腳。X1 X2:。 時(shí)鐘模塊 DS13O2的管腳分布圖對電能表來說，它需要根據(jù)時(shí)間段的劃分來計(jì)量各時(shí)段的電能值，因此在電能表中需要一個(gè)時(shí)鐘芯片計(jì)時(shí)。X5045的存貯器部分是CMOS的4K位串行EEPROM，結(jié)構(gòu)為512*8的十六字節(jié)頁寫方式，串口協(xié)議為SPI，簡單易行，數(shù)據(jù)可保存100年。當(dāng)在可選的超時(shí)周期之內(nèi)控制器不能重啟定時(shí)器時(shí)，X5045看門狗激活RESET信號，使系統(tǒng)重新復(fù)位，退出故障。Vcc、Vss:電源正極和電源負(fù)極。只要Vcc低于Vcc檢測電平，RESET即變?yōu)楦唠娖?，并保持高電平直至Vcc高于Vcc最小檢測電平200ms為止。:寫保護(hù)輸入引腳。如果全為l，則所按下的鍵不在此行，如果不全為1，則所按下的鍵必在此行。鍵盤有無鍵按下是由列線送入全掃描字、行線讀入列線狀態(tài)來判斷的。因此鍵盤組中包括峰時(shí)鍵(7EH)，平時(shí)鍵(OB7H)，谷時(shí)鍵(OBBH)，本月鍵(77H)，上月鍵(7BH)，上上月鍵(7DH)，總電量鍵(OBDH)，瞬時(shí)電流鍵(OBEH)，瞬時(shí)電壓鍵(OD7H)，電壓有效鍵(ODBH)，電流有效鍵(ODDH)，起始時(shí)刻鍵(OEBH)，終止時(shí)刻鍵(OEDH)，送電鍵(ODEH)、時(shí)段查詢鍵(OE7H)，取消鍵(OEEH)。所謂靜態(tài)顯示，就是每一個(gè)數(shù)碼管顯示器都要占用單獨(dú)的具有鎖存功能的I/O接口用于筆劃段字形代碼。8個(gè)筆劃段hgfedcba對應(yīng)于一個(gè)字節(jié)（8位）的D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0,于是用8位二進(jìn)制碼就能表示欲顯示字符的字形代碼。LED數(shù)碼管顯示器有兩種不一樣的形式：一種是8個(gè)發(fā)光二極管的陽極都連在一起的，稱之為共陽極LED數(shù)碼管顯示器；另一種是8個(gè)發(fā)光二極管的陰極都連在一起的，稱之為共陰極LED數(shù)碼管顯示器。 顯示模塊LED數(shù)碼管以發(fā)光二極管作為發(fā)光單元，顏色有單紅，黃，藍(lán)，綠，白，七彩效果。，在電流輸入通道中，電阻 有兩個(gè)作用:一是和配合與C1構(gòu)成一階低通濾波器，這個(gè)濾波器除了濾除遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過有用頻率的寬帶噪聲還作為抗混疊濾波器以阻止A/D轉(zhuǎn)換器接收高于其采樣頻率一半的輸入信號。25OmV=150mV，其在規(guī)定的25OmV范圍內(nèi)。在采用互感器隔離措施后，CS5460A的數(shù)字接口不必再采用隔離技術(shù)。電源失效監(jiān)控引腳(PFMON)監(jiān)控模擬電源。電源電路負(fù)責(zé)給各個(gè)硬件模塊供電，以保證整個(gè)電能表的正常運(yùn)行。AT89C51的PP1P12引腳分別與CS5460A的SDI、SDO、SCLK引腳交換數(shù)據(jù)。在SPI總線上傳送的數(shù)據(jù)和命令字都是高位在先的方式傳送。 微控制器AT89C51與CS5460A的接口微控制器AT89C51與Intel系列的80C51微控制器的指令集和管腳兼容，微控制器內(nèi)有4K字節(jié)的可擦寫閃爍只讀程序存儲器和256字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲器。當(dāng)此引腳電平為低時(shí)，CS5460A的所有內(nèi)部寄存器都被設(shè)置為缺省值。VA+、VA:正模擬電源和負(fù)模擬電源。輸入此引腳的電壓作為調(diào)節(jié)器的參考電壓。SDI:串行數(shù)據(jù)輸入引腳。:中斷輸出引腳。MODE:模式選擇引腳。在片內(nèi)與此引腳相連的是一個(gè)施密特觸發(fā)器，其允許通過具有慢上升時(shí)間的信號通過。CPUCLK:片內(nèi)振蕩器輸出引腳。 CS5460A的性能1. 能量數(shù)據(jù)精確度:在1000:%；2. 芯片功能:可以測量電能，I?U， 、和 ，具有電能與脈沖轉(zhuǎn)換功能；3. 通過串行EEPROM實(shí)現(xiàn)智能“自引導(dǎo)”，不需要微控制器；4. AC或DC系統(tǒng)校準(zhǔn)；5. 可驅(qū)動機(jī)計(jì)度器/步進(jìn)馬達(dá)；6. 能量消耗小于12mw；7. 為分流傳感器提供優(yōu)化的接口；8. 具有相補(bǔ)償功能；9. 為單電源提供地參考信號；10. (最大溫漂60Ppm/ )；11. 具有簡單的三線數(shù)字串行接口； CS5460A管腳說明CS546OA芯片有24個(gè)引腳。 電能計(jì)量芯片在電子式電能表中使用得比較多的電能計(jì)量專用芯片有：CS546OA以及AD7755等等。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲器。PSEN：外部程序存儲器的選通信號。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。在FIASH編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。GND：接地。 電能表的控制芯片AT89C51 AT89C51引腳結(jié)構(gòu)圖AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲器的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器，俗稱單片機(jī)，很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案，： 單片微控制器、微處理器單片微控制器(microcontroller)是將計(jì)算機(jī)的基本環(huán)節(jié)如中央處理器(CPU)、存儲器、輸入輸出接口等集成在一起，并能協(xié)調(diào)完成獨(dú)立控制、運(yùn)算等工作。 電能表硬件整體框圖。這也正好符合電力計(jì)費(fèi)系統(tǒng)提出的分時(shí)段計(jì)費(fèi)的要求。電子式電能表，也稱為靜止式電能表，它也就是“電流和電壓在固態(tài)(電子)器件中作用而產(chǎn)生與瓦時(shí)數(shù)成比率輸出的儀表”。為確保CPU中的程序正常運(yùn)行，常常采用如下抗干擾措施:軟件濾波(數(shù)字濾波技術(shù))可以剔除模擬輸入信號中的虛假信號，求取真值； 除了可以使用硬件看門狗電路強(qiáng)制單片機(jī)從死機(jī)狀態(tài)回復(fù)到正常運(yùn)行外，還可以采用軟件看門狗電路或軟硬結(jié)合的看門狗技術(shù)。微機(jī)測控系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)在智能電能表的抗干擾技術(shù)中是同樣適用的，主要分為硬件抗干擾技術(shù)和軟件抗干擾技術(shù)。 智能電能表的典型結(jié)構(gòu)圖、鍵功能程序和系統(tǒng)控制程序。在此基礎(chǔ)上寫出軟件的功能流程圖，程序流程圖。 智能電能表的軟件設(shè)計(jì)方法智能電能表硬件電路確定之后，儀器的主要功能由軟件實(shí)現(xiàn)。4. IEEE1394高