【正文】 unsigned char idata count_10ms。 //定義有效地址存放區(qū) unsigned char ADD_num。 //定義接收緩沖區(qū)大小 unsigned char point。 //定義一個標(biāo)志變量sbit time_over_flag=flag^0。智能住宅小區(qū)自動抄表系統(tǒng)設(shè)計[J]，計算機(jī)測量與控制，2003，11（8）：600602.[22] w,MeterReading Methods Change Slowly[J],Gas Utility Manager,2004,48(4),2627.[23]汪金積，孫自強(qiáng)。電能計量[M]，北京：中國電力出版社，2004,253257. [17]彭玲。基于GPRS的智能電表的設(shè)計[J]，電測與儀表，2007,35（8），5658.[15]王毅。電力計量[M]，北京：人民郵電出版社，2007,9698.[12]求是科技，單片機(jī)通信技術(shù)與工程實(shí)踐[M]，白凈：人民郵電出版社，2005,408411[13]張媛媛?，F(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)[M],北京：人民郵電出版社，2007,127129.[10]祝小紅，周敏。電能計量技術(shù)手冊【M】，北京：中國電力出版社，2002,2122.[7]Xavier Lagrange,Sami GPRS[ M]，北京，電子工業(yè)出版社，2002,8991.[8]楊瑞霞。電力系統(tǒng)自動化，2004 28（7）：9395.[5] Samsung Electronics S3c2410x User`S Manual[G]。電子測量與儀器學(xué)報，200519（4）：8184.[4] 趙鋒，王艷緯，范建華。2004.[3] 韓曉萍，邵宏強(qiáng)，李佰國。ARM嵌入式Linux系統(tǒng)均建與驅(qū)動開發(fā)范例[M]。 最后，要向我的父母致謝！“父兮生我，母兮鞠我，拊我蓄我，長我育我，顧我復(fù)我，出入腹我，欲報之德，昊天罔極”，十月懷胎生我，含辛茹苦養(yǎng)我，長大又教我勤奮盡責(zé)、正直做人，這生我、養(yǎng)我、教我之恩，縱有三生我也無以回報！畢業(yè)后馬上要去工作了，又要遠(yuǎn)離你們了，我在心中默默祈禱：希望你們能夠平安，健康。四年里，我們彼此真誠相待，和睦相處，共同維系著同胞兄妹般的那份親情，維系著不是家人勝似家人的那份融洽，正是因?yàn)橐宦飞嫌心銈?，行走在他鄉(xiāng)的求學(xué)路上我才不會覺得孤獨(dú)。 謝詞本研究作為我的畢業(yè)論文是在曾璐老師的精心指導(dǎo)和大力支持下完成的，她淵博的知識、開闊的視野和敏銳的思維給了我深深的啟迪，論文凝結(jié)著她的汗水。 總之，自動抄表技術(shù)發(fā)展迅速，應(yīng)用市場成熟。 由于課題時間有限，知識以及實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)的不足，在自動抄表系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集終端的軟硬件設(shè)計方面還需要進(jìn)一步的優(yōu)化和擴(kuò)展。前后兩部分技術(shù)已經(jīng)成熟，抄表系統(tǒng)技術(shù)關(guān)鍵是解決信息遠(yuǎn)傳——通訊問題。將GPRS技術(shù)引入到家電系統(tǒng)應(yīng)用中，是一個非常新的思路。 信號再過零點(diǎn)附近調(diào)制，所需的調(diào)制功率小，易于實(shí)現(xiàn) 配電網(wǎng)工頻畸變穿越臺區(qū)自動抄表，具有成本低、傳輸可靠性高、無附加設(shè)備和無需改造配電網(wǎng)等特點(diǎn)，特別適合中國國情。 對電網(wǎng)本身沒有干擾，完全處于容許范圍以內(nèi) 可以實(shí)現(xiàn)跨臺區(qū)通信，不需轉(zhuǎn)接設(shè)備，減少了地域性的限制 完全利用現(xiàn)存的電力網(wǎng)絡(luò)作為傳輸載體，無需增加額外的系統(tǒng)設(shè)備，對現(xiàn)有系統(tǒng)沒有特殊要求，施工簡便，節(jié)約了大量的開支 特別是在大中城市里，該系統(tǒng)具有很廣的推廣價值。隨著現(xiàn)代化電子技術(shù)的發(fā)展，通信技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)都有了飛速發(fā)展，而兩者的結(jié)合又進(jìn)一步演化出許多新的通信方式和通信系統(tǒng)，為ARMS的實(shí)現(xiàn)提供了可能。該系統(tǒng)具有兩個主要特點(diǎn)：其一系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)多，成千上萬，數(shù)據(jù)量大；其二系統(tǒng)是一個覆蓋面很廣的通信網(wǎng)絡(luò)，采集點(diǎn)具有分散性。自動抄表系統(tǒng)，簡稱ARMS(AutomaticReading Meter System)，是供應(yīng)水、電、氣的部門將安裝在用戶處的水、電、氣表所記錄的用量等數(shù)據(jù)通過遙測、傳輸和計算機(jī)系統(tǒng)匯總到營業(yè)部門，代替人工抄表及一連串后續(xù)工作的系統(tǒng)。現(xiàn)在許多公司在研究自動抄表系統(tǒng)，但是他們通常采用電話線或者是專線完成與上位機(jī)的通訊，成本比較高。隨著GPRS通信技術(shù)的不斷成熟和自動抄表技術(shù)的不斷完善，這種遠(yuǎn)程無線自動抄表技術(shù)也將會得到更好的發(fā)展和提高。 5．可對電能表設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制：通過ＧＰＲＳ雙向控制還可實(shí)現(xiàn)對電能表設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程通信。 3．修改性的原則。 2．系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠、采集數(shù)據(jù)迅速準(zhǔn)確。ＧＰＲＳ網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，由于引入分組概念，為設(shè)備無線接入Internet提供了一種先進(jìn)的有效的手段。 5．系統(tǒng)管理功能：對通信、費(fèi)率等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，對回收數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計、分析、查詢、備份、報表等。 3．預(yù)付費(fèi)控制功能：當(dāng)用戶發(fā)生欠費(fèi)或違章用電時可切斷電源。 由于系統(tǒng)中采用GPRS作為傳輸方式，并在電表中安裝了IC卡，因此，該系統(tǒng)具有以下功能： 1．定時抄表功能：對系統(tǒng)所有電能表進(jìn)行定時抄表，抄表時間及抄表次數(shù)可設(shè)置，并保留末次抄表數(shù)據(jù)。（4） 軟件設(shè)計中采用指令冗余、軟件陷阱、軟件看門狗等抗干擾技術(shù)。折線，以減少高頻信號對外的輻射與耦合，減少互感振蕩；在印制電路板的各個關(guān)鍵部位配置適合的去藕電容；信號的輸入、輸出端使用光耦合進(jìn)行光電隔離等。（1） 在電源輸入端連接低通濾波器，抑制高頻干擾；電源變壓器的初、次級并聯(lián)壓敏電阻，用來吸收瞬間的尖峰、浪涌電壓；在電源變電器的初、次級之間均用屏蔽層隔離，減少其分布電容，提高抗共模干擾的能力。0592MHZ，則定時器T1的初值因設(shè)為： N=256(2SMOD 晶振頻率) /（波特率3212）=256(21106)/(96003212)=250F8H (44)第五章 系統(tǒng)的可靠性可靠性是系統(tǒng)成功的關(guān)鍵。 、：清T1發(fā)送數(shù)據(jù)設(shè)定串行通信方式并設(shè)定允許發(fā)送T1初始化，啟動T1修改地址指針和快長度計數(shù)器開始T1=1？全部數(shù)據(jù)發(fā)送完？返回否否是是返回開始設(shè)定串行通信方式并設(shè)定允許發(fā)送T1初始化，啟動T1接收數(shù)據(jù)R1=1？否清R1修改地址指針和快長度計數(shù)器全部數(shù)據(jù)接收完？否是是定時器T1的溢出率，是指單位時間內(nèi)定時器T1的溢出次數(shù)。這里傳送的一幀長度10位，包括1位起始位、8位數(shù)據(jù)位和1位停止位，不包括奇偶效驗(yàn)位。方式0主要用于擴(kuò)展并行輸入輸出口。波特率是否提高一位由PCON得SM0值確定，SMOD=1時波特率加倍。如果設(shè)置為允許中斷，將引起接收中斷，通過讀SBUF，CPU即可將這幀數(shù)據(jù)讀入。4．4．2串口通信子程序 1．工作原理 串行通信中，發(fā)送時CPU向SBUF寫入數(shù)據(jù)就啟動了發(fā)送過程，在發(fā)送控制器的控制下按設(shè)定波特率的數(shù)率由低到高一位一位發(fā)送，當(dāng)一幀數(shù)據(jù)發(fā)送完畢，置位發(fā)送中斷標(biāo)志T1()，該位可做為查詢標(biāo)志，如果設(shè)置為允許中斷，將引起中斷，CPU再發(fā)送下一幀數(shù)據(jù)。 3. 報警、斷電控制 對新的剩余電量進(jìn)行判斷，若發(fā)現(xiàn)新的剩余電量小于某一額值，則驅(qū)動蜂鳴器蜂鳴或報警燈閃爍數(shù)秒報警，提醒用戶及時到購點(diǎn)部門購電，若判斷剩余電量已小于1KWh，則控制切斷繼電器，停止對用戶供電，直至用戶再次購得電量為止。首先讀入IC卡的購電卡標(biāo)志，判斷有效后在讀入IC卡的主機(jī)號、用戶號，并與內(nèi)卡中的余額進(jìn)行累加，把新的余額保留在內(nèi)卡內(nèi)，然后把IC卡中本次購電余額設(shè)置為零，改寫IC卡的購電卡標(biāo)志為用戶標(biāo)志，并把用電總量、本月用電量等信息寫入IC卡，以便下次購電時售電機(jī)能直接讀取這些用戶信息。開始初始化啟動SIM100模塊按協(xié)議提取數(shù)據(jù)時延：等待回送數(shù)據(jù)向終端發(fā)送抄表命令啟動通信模塊保存數(shù)據(jù)模塊是否已啟動數(shù)據(jù)是否到達(dá)？數(shù)據(jù)長度≥最小長度校驗(yàn)和是否正確？結(jié)束否否否否是是是是4．4子程序設(shè)計4．4．1 電能表的軟件設(shè)計 IC卡電能表是預(yù)付費(fèi)電能表的一種，屬于智能電表，單片機(jī)是智能儀表的核心，其中主要功能是接收用電量信息，對其進(jìn)行相應(yīng)的處理，然后顯示出結(jié)果。上電復(fù)位后進(jìn)入主程序，除了初始化程序和模塊啟動程序外，其他部分是一個無限的循環(huán)過程，電表的所用功能都在這個循環(huán)里面執(zhí)行，除非系統(tǒng)掉電或者程序的干擾而跑飛，執(zhí)行的過程是不會跳出這個循環(huán)的。遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信模塊實(shí)現(xiàn)集中器通過GPRS方式與監(jiān)控中心通信的功能。開始系統(tǒng)及各模塊初始化開中斷有異常情況嗎接受上層命令判斷地址向儀表發(fā)送命轉(zhuǎn)到異常處理模塊等待上傳命令向上層發(fā)送數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)NY 數(shù)據(jù)采集器主程序流程圖轉(zhuǎn)到GPRS網(wǎng)絡(luò)通信模塊轉(zhuǎn)到異常處理報警模塊接受并存儲采集器的數(shù)據(jù)向采集器發(fā)送數(shù)據(jù)命令開始系統(tǒng)及各模塊初始化開中斷有異常情況嗎？定時上傳時間到了嗎？采集器有應(yīng)答嗎？有鍵按下嗎？有上傳數(shù)據(jù)命令嗎？記入錯誤日志轉(zhuǎn)到按鍵報警模塊YYYYNNNNNY 數(shù)據(jù)集中器主程序流程圖4．3主程序設(shè)計軟件部分主要由監(jiān)測點(diǎn)數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)通信兩個模塊組成。數(shù)據(jù)采集器對家用三表的脈沖信號進(jìn)行實(shí)時采集和存儲，并在接到上傳命令后，將需要的數(shù)據(jù)上傳數(shù)據(jù)集中器中另外，采集器還能對違章，欠費(fèi)用戶實(shí)施警告和控制。4．1．4異常處理模塊 欠費(fèi)管理模塊能根據(jù)用戶繳費(fèi)情況，自動控制用戶的水，電，天然氣的接通和斷開；系統(tǒng)異常模塊能及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)異常部位，并依據(jù)情況采取自動修復(fù)或者聲光警報。4．1．2抄表管理模塊 統(tǒng)計分析模塊對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行累計值，平均值，最大值，最小值等的分析，計算并存儲，建立歷史數(shù)據(jù)庫，形成各種報表和統(tǒng)計圖形，供系統(tǒng)使用；自動抄表模塊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無線自動抄表功能；系統(tǒng)管理模塊實(shí)時檢查系統(tǒng)的各種參數(shù)和狀態(tài)并做出相關(guān)反應(yīng)，確保系統(tǒng)安全，可靠地運(yùn)行。抄表系統(tǒng)管理中心的軟件采用模塊化設(shè)計，分別有信息管理模塊，抄表管理模塊，聯(lián)網(wǎng)繳費(fèi)模塊和異常處理模塊4部分組成。抄表系統(tǒng)管理中心與數(shù)據(jù)采集器之間為一主多從的通信結(jié)構(gòu)，抄表系統(tǒng)管理中心可與每個數(shù)據(jù)集中器通信。上位機(jī)是指抄表系統(tǒng)管理中心，下位機(jī)則包括數(shù)據(jù)集中器和數(shù)據(jù)采集器。34腳為模塊啟動開關(guān)，36腳為模塊復(fù)位信號。第117腳為電源部分，其中18腳均為電源電壓輸入端，914腳接地，16腳VANA位模擬電壓輸出，17腳位數(shù)字電壓輸出。, 和增強(qiáng)型AT 命令集；發(fā)射功率：Class 4 (2W)/(EGSM), Class 1(1W)/(1800MHz)。3．6．2 SIM100簡介SIM100 的系統(tǒng)功能特性：單面高集成度精巧結(jié)構(gòu)設(shè)計（53mm33mm）；GPRS Class 10 多時隙功能，Class B 操作模式；支持GSM900/DCS1800 雙頻；電路交換數(shù)據(jù)傳輸（最高14,400kbit/s），電路交換傳真（最高9,600kbit/s）；短消息業(yè)務(wù)。 ES232接口電路設(shè)計 通過標(biāo)準(zhǔn)RS232接口可以把相應(yīng)的設(shè)置命令，以及需要傳遞的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)發(fā)送給GPRS模塊，從而使GPRS模塊完成相應(yīng)的動作。電能表內(nèi)的備用電池可在停電情況下使電能表所計數(shù)據(jù)信息保存幾個月而不丟失。IC卡電能表采用倒計數(shù)的方法進(jìn)行計量，顯示器顯示出的是用戶可用的剩余電量，當(dāng)剩余電量少到一定數(shù)量時，發(fā)出報警，提醒用戶及時購電；購電量用完前某一時刻起，連續(xù)報警。當(dāng)用戶將有效的IC卡插入電能表的IC卡插槽中，電能表IC卡的購電量讀進(jìn)，與以前的剩余電量相加后，經(jīng)典能表面板上的顯示器顯示出來，同時將IC卡置為無效此時IC卡即可拔走。IC卡可反復(fù)多次使用。位防止別人偽造，IC卡密碼經(jīng)常互換。3．6．1 IC卡電能表的工作原理 每一IC卡電能表都有一個編碼和用于插入IC卡的插槽，每一用戶有一張與電能表配合使用的IC卡。3．6 IC卡電能表的簡介 IC卡式表主要由電能采集單元、微控制器和存儲器構(gòu)成。同時GPRS又具有實(shí)時在線特性，系統(tǒng)無時延，無需輪巡就可以同步接收、處理多個數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的數(shù)據(jù)。由于GPRS數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕A(chǔ)是TCP/IP協(xié)議，因此基于IP的數(shù)據(jù)傳輸方式核心的內(nèi)容是TCP/IP協(xié)議的轉(zhuǎn)換，基于IP的數(shù)據(jù)傳輸方式的優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)傳輸?shù)某杀颈容^低，實(shí)時性較好，但缺點(diǎn)是GPRS終端開發(fā)成本高，使用復(fù)雜度較高，因?yàn)樯婕皬?fù)雜的組網(wǎng)方案。該方案基本不被采用，但可以作為備選方案用于無線安防系統(tǒng)中。該方案還可以通過語音通道傳輸雙音多頻DTMF（Double Tone Multiple Frequency）編碼進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，通信方式與語音方式一樣。基于Data的數(shù)據(jù)傳輸方式數(shù)據(jù)傳輸安全、實(shí)時性好，數(shù)據(jù)傳輸量大，但成本較高，適合于可靠，少次，海量數(shù)據(jù)傳輸?；贒ata方式的數(shù)據(jù)傳輸是利用GSM的Data（與傳真同）傳輸方式，通過AT指令來進(jìn)行數(shù)據(jù)撥號，等待數(shù)據(jù)連接建立后，只需將ASCII碼數(shù)據(jù)送入通信模塊即可?；诙滔⒌臄?shù)據(jù)傳輸方式的特點(diǎn)是資費(fèi)較低（），組網(wǎng)使用方便，但實(shí)時性較差，數(shù)據(jù)容量較低（〈140字節(jié)0?；诙滔⒌臄?shù)據(jù)傳輸是通過短消息作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮d體，利用AT指令對通信模塊控制，然后將數(shù)據(jù)按照短消息的格式發(fā)送給目標(biāo)機(jī)?；贕SM/GPRS網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸通常有四種方式，第一種是基于短消息的數(shù)據(jù)傳輸，第二種是基于Data方式（一種以電路交換為基礎(chǔ)的傳輸方式）的數(shù)據(jù)傳輸，第三種是通過語音方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，最后就是通過IP（Internet Protocol）方式的數(shù)據(jù)傳輸。GR47的外部有3個串口，其中串口1作AT指令通道，串口2用于調(diào)試程序，串口3為通用RS232口，可以與數(shù)據(jù)集中器的主控制芯片S3C2410A的串口相連。該設(shè)計采用GPRS模塊GR47接入網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)無線通信。在數(shù)據(jù)集中器中，S3