【正文】 DSP外圍數(shù)字 IC技術(shù)手冊 .北京：航空航天大學(xué)出版 .~36 7 王修才 . 單片機(jī)接口技術(shù) .浙江：復(fù)旦大學(xué)出版社， ~78 8 Chen Yinglin. Digital Watthour metering system and verification equipment. Dianli Zidonghua Shebei / Electric Power Automation Equipment, v 29, n 4, p 114117, April 2020 9 Tan,H,G. Automatic Power Meter Reading System using GSM work. 8th International Power Engineering Conference, IPEC 2020, p 465469, 2020 10 Zhao,Xu. New fundamental waveform electronic energy meter. Proceedings of the Second International Symposium on Instrumentation Science and Technology, v 1, p 1/3841/389, 2020 11 Song,. Single chip system for biodata acquisition, digitization and telemetry. Proceedings IEEE International Symposium on Circuits and Systems, v 3, p 18481851, 1997 12 Zhao,Shutao. Research on remote meter automatic reading based on puter vision. Proceedings of the IEEE Power Engineering Society Transmission and Distribution Conference, v 2020, p 14, 2020 。 在此，謹(jǐn)向 趙聰慧 老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。這次畢業(yè)論文能夠得以順利完成，并非我一人之功勞，是所有指導(dǎo)過我的老師和幫助過我的同學(xué)給我教誨、指導(dǎo)和幫助結(jié)果。全部程序語句有一千多條，由于作者水平有限，程序還有待優(yōu)化 。手持設(shè)備主要就是 51 單片機(jī)、 RS485 通信接口設(shè)備和大容量存儲芯片，程序和電路設(shè)計(jì)簡單，本設(shè)計(jì)中省掉了手持設(shè)備的相關(guān)電路和程序的設(shè)計(jì)內(nèi)容。 本系統(tǒng)在與外界數(shù)據(jù)交換方式上選擇了使用手持中介設(shè)備傳輸?shù)姆绞剑诮?jīng)濟(jì)狀況不發(fā)達(dá)的情況下還算經(jīng)濟(jì)實(shí)用，因?yàn)樗芄?jié)省成本且能合理利用現(xiàn)有人力資源。此外，本設(shè)計(jì)還在數(shù)據(jù)保存及處理方面有很出色的設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)雙備份設(shè)計(jì)保證了數(shù)據(jù)的安全性，類似數(shù)據(jù)庫形態(tài)的數(shù)據(jù)存儲方式方便對數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)化、批量化處理，符合現(xiàn)代化設(shè)備信息數(shù)字化處理的要求。主控芯片采用 性能穩(wěn)定、兼容性強(qiáng)、價格低廉的AT89S52 單片機(jī)，滿足此系統(tǒng)的基本要求，而且具有良好的后續(xù)擴(kuò)展能力。由于作者水平有限，部分功能還不能實(shí)現(xiàn)，程序設(shè)計(jì)還有待改進(jìn)。 仿真結(jié)果 程序中涉及多機(jī)通信的部分沒有子系統(tǒng)及其程序的支持 ，所以沒有進(jìn)行仿真。 4）在 Proteus 軟件中點(diǎn)擊 運(yùn)行按鈕，開始系統(tǒng)仿真。 2）在 Keil C51 uVision3軟件中編寫 AT89S52的應(yīng)用程序，編譯程序并生成后綴為 .hex的文件。它可以在仿真原理圖的基礎(chǔ)上繪制 PCB，并支持 PCB 板的三維預(yù)覽。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設(shè)置斷點(diǎn)等調(diào)試功能，同時可以觀察各個變量、寄存器等的當(dāng)前狀態(tài)，因此在該 軟件仿真系統(tǒng)中，也必須具有這些功能；同時支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如 Keil C51 uVision2 等軟件。目前支持的單片機(jī)類型有 6800 系列、 8051 系列、AVR 系列、 PIC12 系列、 PIC16 系列、 PIC18 系列、 Z80 系列、 HC11 系列以及各種外圍芯片。具胡模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)仿真、 RS23 動態(tài)仿真 、 C 調(diào)試器、 SPI調(diào)試器、鍵盤和 LCD 系統(tǒng)仿真等功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器等。微處理器程序設(shè)計(jì)與仿真、系統(tǒng)測試與功能驗(yàn)證到形成印制電路板的完整電子設(shè)計(jì)、研發(fā)過程。 Proteus 軟件除具有和其他EDA 工具軟件一樣的編輯、印制電路板制作功能外，還具有交互式的仿真功能。接著主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，此時各從機(jī)串行口接收到 是 RB8為 0,只有與前面地址相符的從機(jī)系統(tǒng)（已清“ 0” SM2）激活中斷標(biāo)志位 RI，轉(zhuǎn)入中斷程序，接收主機(jī)的數(shù)據(jù)或命令；其他的從機(jī)系統(tǒng)因 SM2 保持為 1,又 RB8 為 0,不激活中斷標(biāo)志，所接收到的數(shù)據(jù)丟失不作處理。在主機(jī)和某一個從機(jī)通信之前，先將從機(jī)地址發(fā)送給各個從機(jī)系統(tǒng)，接著才傳送數(shù)據(jù)命令。 19 圖 (11) RS485在多機(jī)通信的應(yīng)用 多機(jī)串行 口 通信原理簡介 以圖 11 為例， 假設(shè)主機(jī)的地址為 00H，從機(jī) 1和 2的地址分別為 01H、 02H。 圖 11 展示的是一個三節(jié)點(diǎn) RS485 通信應(yīng)用實(shí)例。 圖 (10) RS485通信示意圖 下列為常用的一些驅(qū)動 IC： 32 個節(jié)點(diǎn)： sn7517 sn7527 sn7517 sn75180、 max48 max48 max490 64 個節(jié)點(diǎn)： sn75lbc184 128 個節(jié)點(diǎn)： max48 max1487 256個節(jié)點(diǎn)： max148 max148 max3080～ max3089 RS485 接口可連接成半雙工和全雙工兩種 通信方式。阻抗不匹配將引起傳輸信號的反射，使數(shù)字波形產(chǎn)生振蕩，造成邏輯混亂。 RS485的信號線應(yīng)考慮阻抗匹配問題，所謂阻抗匹配即信號線的負(fù)載應(yīng)與信號線的特性阻抗相等。 RS485最大的通信距離約為 1219M，最大傳輸速率為 10Mb/S，傳輸速率與傳輸距離成反比，在 100Kb/S的傳輸速率下，才可以達(dá)到最大的通信距離，如果需傳輸更長的距離，需要加 485中繼器。如果此線路受到干擾，這時在兩傳輸線上的信號會分別成為（ D+） + Noise和（ D） + Noise。如果將原始信號標(biāo)注為（ DT），而被分解后的信號分別標(biāo)注為（ D+）、（ D），則原始信號與分解信號在發(fā)送端發(fā)送出去時的運(yùn)算關(guān)系為（ DT） =（ D+） （ D）。 RS485的共線電路結(jié)構(gòu)是在一對平衡傳輸線的兩端都配置終端電阻，其發(fā)送器、接收器、收發(fā)結(jié)合器可掛在平衡傳輸線上的任何位置，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸中多個驅(qū)動器和接收器公用同一傳輸線的多點(diǎn)應(yīng)用。所以，漢字顯示代碼的編排也應(yīng)該符合這樣的編排順序。 （ 2）正確地編排漢字顯示代碼。 AMPIRE 128 64 LCD 使用要點(diǎn) （ 1）正確地輸送 X、 Y、 Z地址，也就是要確定需要刷新的點(diǎn)陣在屏幕上的坐標(biāo)。在對DDRAM進(jìn)行讀 /寫操作后， Y地址指針自動加 1，指向下一個 DDRAM單元。頁地址與 DDRAM的對應(yīng)關(guān)系見表 。起始行與 DDRAM行的對應(yīng)關(guān)系如下： DDRAM行： 62 63 0 1 2 3?????? 28 29 屏幕顯示行： 1 2 3 4 5 6?????? 31 32 （ 3） 設(shè)置 X地址（頁地址） 代碼 RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 形式 0 0 1 0 1 1 1 A2 A1 A0 所謂頁地址就 是 DDRAM的行地址， 8行為一頁，模塊共 64行即 8頁， A2~A0表示 0~7頁。 屏幕顯示模塊 AMPIRE 128 64 LCD 是一種圖形點(diǎn)陣液晶顯示器，可以完成圖形顯示，也可以顯示 8 4個（ 16 16 點(diǎn)陣）漢字。 ④ 查詢歷史：在顯示器顯示終端號及時間狀態(tài)下 ，有選擇歷史數(shù) 據(jù)顯示功能。 圖 (8) 鍵盤對應(yīng)鍵值示意圖 圖 (7) 鍵盤面板示意圖 鍵盤功能選擇鍵功能說明： ① 確認(rèn) /修改：一般輸入狀態(tài)下有確認(rèn)輸入內(nèi)容功能；在顯示器顯示終端號及時間狀態(tài)下，此按鈕有修改系統(tǒng)時間功能 ② 清除 /返回：一般輸入狀態(tài)下有清除輸入內(nèi)容功能；在查詢數(shù)據(jù) 狀態(tài)下有返回上一級狀態(tài)功能。 本設(shè)計(jì)中采用的是線反轉(zhuǎn)法。那么在閉合鍵所在的行線上的值必為 0。 2）線反轉(zhuǎn)法也是識別閉合鍵的一 種常用方法，該法比掃描速度快，但在硬件上要求行線與列線外接上拉電阻。為了防止雙鍵或多鍵同時按下，往往從第 0 列（行）一直掃描到最后 1 列（行），若只發(fā)現(xiàn) 1 個閉合鍵，則為有效鍵，否則全部作廢。 圖 (6) 鍵盤輸入電路圖 對于這種非編碼鍵盤來說，識別按鍵的方法有兩種：一是掃描法，二是反轉(zhuǎn)法。 （ 3）本設(shè)計(jì)中是用 P1口 跟 DS1302 進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，而 P1 口因其特殊物理結(jié)構(gòu)的原因，需要先向 P1口寫“ 1” ，才能把 P1 口做為輸入口使用。 （ 2）注意 RST復(fù)位信號和時鐘總線信號的時序。 DS1302 的應(yīng)用要點(diǎn) （ 1）正確區(qū)分地址。當(dāng)命令字節(jié)為 0FFH 或 0FEH 時，DS1302 工作在多字節(jié) RAM 傳送模式， 31 個 RAM寄存器從 0地址開始連續(xù)讀寫從 0 位開始的數(shù)據(jù)。 13 （ 1） 單字節(jié)寫操作方法 （假設(shè)數(shù)據(jù)存儲在 R0） WRITE:MOV A,R0 ；先將地址輸送到 DS1302 中 MOV R2,8 CLR SCLK ；先將時鐘信號清零 NOP SETB SCLK ；時鐘上升沿時發(fā)送數(shù)據(jù)有效 NOP LOP1: RRC A ； DS1302 采用的是串行輸入方式，一個字節(jié)需分 8 MOV IO,C ；次輸入，此子程序要循環(huán) 8次 NOP SETB SCLK NOP CLR SCLK DJNZ R2,LOP1 寫一個字節(jié)的數(shù)據(jù)到指定時鐘存儲器中，應(yīng)先將指定存儲器的地址輸送到DS1302 中，然后再以同樣的方法將數(shù)據(jù)輸送到 DS1302。 寫保護(hù)寄存器可以通過命令字節(jié) 8E/8F 來規(guī)定禁止寫入 /讀出 ，例如：向 8EH 寫入 00H，則允許對 DS1302 進(jìn)行寫操作；向 8EH 寫入 80H 時，則禁止對 DS1302 進(jìn)行寫操作。 DS1302 的基本組成和工作原理 DS1302 的管腳排列及描述如右圖 所示 (1)管腳描述 X1,X2 晶振管腳 GND 地 RST 復(fù)位腳 I/O