【正文】 期三允許起鬧。D5：置位時，星期五允許起鬧。在選擇星期起鬧時，起鬧星期／月份寄存器（0EH）格式如下：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0D7：不用。時鐘起鬧寄存器(09HOEH) ，時鐘起鬧寄存器用來設(shè)定起鬧時刻，其百分之一秒、秒、分、時、日與相對應(yīng)的時鐘計數(shù)寄存器(0lH06H)格式相同。當(dāng)控制狀態(tài)寄存器的起鬧允許位置位，則根據(jù)起鬧控存器(08H)的定時器功能位編程為百分之一秒、秒、分、時或日計數(shù)單元；不起鬧時該單元為計數(shù)天數(shù)。D3D4D1D0：月份個位（BCD） 。月份個位數(shù)為 BCD 碼，十位數(shù)為一位二進(jìn)制碼，星期為三位二進(jìn)制碼，其格式如下：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0D7D6D5：星期（0～6） ，當(dāng)控制狀態(tài)寄存器屏蔽位置位時，讀出為 0。D3D2D1D0：日期個位（BCD） 。日期個位數(shù)位為 BCD 碼，十位數(shù)為二位二進(jìn)制碼，年份為二位二進(jìn)制碼，格式如下：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0D7D6：年份（二進(jìn)制 0～3） ，當(dāng)控制狀態(tài)寄存器屏蔽位置位時，讀出為0。D3D2D1D0：鐘點個位（BCD 碼） 。D6：上午（AM）/下午（PM）標(biāo)志。鐘點數(shù)據(jù)占用 2 位二進(jìn)制碼一位 BCD 碼，其余部分用于 12/24 小時標(biāo)志及狀態(tài)設(shè)置，其格式如下：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0D7：計時格式。該單元為分計數(shù)寄存器，兩位 BCD 碼，最大計數(shù)值為 59，溢出后向時單元進(jìn)位，復(fù)位后為 00H。秒單元(02H) ，該單元為秒計數(shù)寄存器，兩位 BCD 碼，最大計數(shù)值為 59，溢出后向分單元進(jìn)位 00H。每個單元中的數(shù)據(jù)狀態(tài)分述如下：百分之一秒單元(01H) ，該單元為百分之一秒計數(shù)寄存器，兩位 BCD 碼。在時鐘方式下，計數(shù)寄存器的各個單元存放相應(yīng)的計時 BCD 碼，其計數(shù)周期、進(jìn)位方式如表 24 所示。D0：定時器標(biāo)志（若起鬧允許位為 0 則是占空比為 50％的秒標(biāo)志） 。0：禁止起鬧，禁止觸發(fā)起鬧標(biāo)志（ 08H～0FH 單元可作一般 RAM 單元使用） ；1：允許起鬧，08H 單元為起鬧控制寄存器。0：讀 05H、06H 單元時不屏蔽；1：05H，06H 單元只讀出月、日計數(shù)值。 00： 時鐘方式；01 ：50 Hz 時鐘方式；10：事件計數(shù)方式；11：測試方式。0：計數(shù)；1：保持和存貯最新計數(shù)值至捕捉鎖存器中。0：對脈沖計數(shù)；1：停止計數(shù)，分頻器復(fù)位。I 2C 總線的主器件可以對其讀、寫以實現(xiàn)對它的控制。由于日歷時鐘與事件計數(shù)器占用的 RAM 空間重疊，而且片外電路也不相同，故 PCF8583 作日歷時鐘就不再作事件計數(shù)器使用，反之亦然。圖 PCF8583 的引腳圖表 23 PCF8583 引腳功能引腳 名稱 引腳功能1 OSCI 振蕩器輸入，50Hz 或脈沖輸入端2 OSCO 振蕩器輸出3 A0 引腳地址輸入端4 VSS 電源地5 SDA I2C 總線數(shù)據(jù)線6 SCL I2C 總線時鐘線7 INT 中斷輸出端，漏極開路，低電平有效8 VCC 電源⑵器件的工作原理及數(shù)據(jù)操作格式PCF8583 有三個主要功能，即日歷時鐘可使用 kHz 或 50Hz 時基，可自動計時、編程設(shè)定、編程起鬧；事件計數(shù)器可進(jìn)行時間事件計數(shù)編程起鬧；2568SRAM，地址自動增量，其工作原理與一般帶 I2C 接口的 RAM 相同。其 I2C 總線接口與單片機的連接非常簡單，芯片 8 腳封裝，體積小，功耗低，在實時日歷時鐘集成電路選型時，PCF8583 是一只性能價格比較好的優(yōu)選芯片。PCF8583 是一種帶有 I2C 總線接口，內(nèi)帶有 2568 位靜態(tài) RAM 的日歷時鐘芯片，用 CMOS 工藝制作，功耗很低。其中一個串口通過 RS485 總線與前端采集塊通信，另一個串口通過 RS485 總線與后端的小區(qū)集中器通信。圖 樓宇集中器結(jié)構(gòu)框圖微處理器：該處理器和上一級一樣，均是采用 W77LE58 芯片。看門狗電路：該單元和前一級的 X5045 單元一樣。樓宇集中器和用戶水表前端之間的通信結(jié)構(gòu)是主從式總線結(jié)構(gòu)。各電路功能如下：前向通信單元：該通信單元實現(xiàn)樓宇集中器和各用戶水表前端之間的通信。把匯集來的各用戶用水量和水表狀態(tài)送往上一級，即小區(qū)集中器。W77LE58 最小系統(tǒng)如圖 所示，其中 KKKK4 為上拉電阻，ST 為 晶振。但因為 P3 口經(jīng)常作為系統(tǒng)的第二功能使用。P3 口：P3 口的字節(jié)地址為 B0H，位地址為 B0H~B7H 是雙功能口，該口的每一位均可獨立地定義為第一 I/O 功能或者第二 I/O 功能。P2 口：P2 口的字節(jié)地址為 A0H，位地址為 A0H~A7H 供系統(tǒng)擴展時作高 8位地址線用，如果沒有系統(tǒng)擴展，例如使用 8051 單片機不擴展外部存貯器時，P2 口也可以作為用戶 I/O 口線使用。P1 口某一位作為輸入線時，該位的口鎖存器必保持“1”，使場效應(yīng)管截止，該位引腳由內(nèi)部拉高電路拉成高電平，也可有外部的電路拉成低電平。輸出時，將“1” 寫入 P1 口的某一位鎖存器，則 端上的輸出場效應(yīng)管截止，該位的輸出引腳內(nèi)部的拉高電阻拉成高電平，輸出“1” 。口的各位口線具有完全相同但又互相獨立的邏輯電路，對于內(nèi)部有程序存貯器的單片機，P0 口可以做為輸入或者輸出口使用，直接連外部的輸入，輸出設(shè)備，也可作為系統(tǒng)擴展的地址/數(shù)據(jù)總線口，對于內(nèi)部設(shè)有程序存貯器的單片機， P0 口只能作為地址/數(shù)據(jù)總線使用。PPP3 可以驅(qū)動四個 LSTTL 電路，P0 口可以驅(qū)動 8 個 LSTTL 電路。它們的口鎖存器結(jié)構(gòu)相同，但輸入和輸出驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)不同。W77LE58 的引腳圖如圖 所示。⑻多次可編程的 32K Flash。⑹3 個 16 位的片內(nèi)定時器。⑷它的腳位與指令集完全兼容 80C51 微控制器系列，除了相容 80C51 現(xiàn)有功能外，更增加許多特性。⑵工作電壓范圍寬，在 ～ 之間。W77LE58 特點：⑴W77LE58 帶有的兩個增強性的串口在功能上均和 8052 系列的串口相似，甚至 W77LE58 的兩個串口可以工作在不同的模式。當(dāng)采集模塊從 TXD 口發(fā)送數(shù)據(jù)時，U3 工作在發(fā)送方式下，通過 U3 將 TTL 電平轉(zhuǎn)換成 RS485 電平進(jìn)行長距離傳輸之后，與樓宇集中器的負(fù)責(zé)接收的 MAX485芯片的 A、B 端相接；當(dāng)樓宇集中器發(fā)送控制命令時，通過樓宇集中器的 MAX485芯片長線傳輸之后，接到 U4 的 AB1 端，通過 U4 將 RS485 電平轉(zhuǎn)換成 TTL電平，送入 W77LE58 的 RXD 口，完成數(shù)據(jù)的接收。硬件接口電路如圖 所示。同時將 A 和 B 端之間加匹配電阻，一般可選 100Ω 的電阻。在與單片機連接時接線非常簡單。從圖中可以看出,MAX485 芯片的結(jié)構(gòu)和引腳都非常簡單，內(nèi)部含有一個驅(qū)動器和接收器。它完成將 TTL 電平轉(zhuǎn)換為 RS－485 電平的功能。②MAX485 芯片簡介MAX485 接口芯片是 Maxim 公司的一種 RS－485 芯片。而 RS485接口在總線上是允許連接多達(dá) 128 個收發(fā)器。⑵ RS485 的數(shù)據(jù)最高傳輸速率為 10Mbps ⑶RS485 接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合，抗共模干能力增強，即抗噪聲干擾性好。①RS485 的特點⑴RS485 的電氣特性：邏輯“1” 以兩線間的電壓差為+2～6V 表示；邏輯“0”以兩線間的電壓差為2～6V 表示。備用電源的電壓值為+ 。圖 看門狗硬件接口電路 備用電源電路備用電源在掉電的情況下只對單片機和前向通道供電。X5045 看門狗定時時間設(shè)置如表 22 所示。X5045 內(nèi)具有一 8 位寄存器，對該芯片的所有操作都需通過對該指令寄存器來完成。芯片內(nèi)部的存儲器采用 CMOS 工藝的 40%位串行 EEPROM 按 5128 組織，每個字節(jié)可擦寫 10 萬次以上，內(nèi)部數(shù)據(jù)可保存 100 年以上。圖 DCDC 電源變換電路 看門狗電路系統(tǒng)中選用 X5045 芯片作為看門狗電路，該芯片將微機測控系統(tǒng)中常用的功能：看門狗功能、電源電壓監(jiān)控、上電復(fù)位、串行 EEPROM 集成在一塊芯片內(nèi)，它的容量為 5128，該芯片的引腳如圖 所示：圖 X5045 芯片引腳芯片的看門狗定時器可以對微處理器程序提供獨立的保護(hù)，避免程序“走飛” 。6%⑾輸入過壓及輸出限流保護(hù)⑿最大輸出電流：1000mA⒀工作溫度25℃～70℃24S5 的管腳定義如表 21 所示。3%⑶輸出路數(shù)：1 路⑷輸出功率≤5W⑸工作頻率：250～300KHZ⑹效率：典型 75%⑺輸出紋波≤40mV（滿載）⑻隔離耐壓≥500V（直流）⑼源效應(yīng)177。本設(shè)計中采用直流變換器是把+24V 直流電變換成+5V 直流電，其中+24V 直流電由后端的樓宇集中器提供。其中 INT0 為單片機的外部中斷 0。如果輸入低電平，輸出為高電平。A 端為輸入端，Y 端為輸出端，一片芯片一共 6 路，即 1，3，5，9，11，13 為輸入端， 2，4，6，8，10，12 為輸出端，輸出結(jié)果與輸入結(jié)果反向。系統(tǒng)中的整形電路是采用的是施密特觸發(fā)器 74LS14 進(jìn)行整形。由于 INT0 端輸出的脈沖至少要兩個機器周期。 整形電路整形電路的輸入信號來自前端光電轉(zhuǎn)換器的輸出信號。整個采集塊有兩種工作狀態(tài)：空閑狀態(tài)和正常工作狀態(tài)。后端的樓宇集中器定時對每個用戶采集塊進(jìn)行通信采集，這次的數(shù)據(jù)包括用戶的用水量及相應(yīng)信息。整個采集塊的電源由 DCDC 和穩(wěn)壓單元供電。其整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖 所示。本前端采集塊正是采集這輸出的脈沖。圖 系統(tǒng)總體框圖第二章 系統(tǒng)硬件設(shè)計硬件設(shè)計主要集中在前端，即：用戶水表采集塊、樓宇集中器、小區(qū)集中器。具體而言，本系統(tǒng)由用戶水表、樓宇集中器、小區(qū)集中器、后臺抄表與計費管理程序幾部分構(gòu)成。這里所謂聯(lián)網(wǎng)是指連電話網(wǎng)，以電話網(wǎng)作傳輸媒介。但也存在明顯不足：其一是將所有用戶相應(yīng)的接口電路及連接部件集中在一起，將使得該系統(tǒng)比較龐大，安裝不方便：其二是它一旦出現(xiàn)故障將使得整個系統(tǒng)無法工作，整樓水表無法計量，而水管部門又不能即時發(fā)現(xiàn)，在這種情況下，損失將比較大；其三是采用網(wǎng)絡(luò)通信傳輸方式，這種方式方便，但成本高。目前常采用以下幾種方式：一種是預(yù)先收費的電子卡方式，該系統(tǒng)能解決收費難、少收等問題。這種方式優(yōu)點是抗干擾能力強、安裝方便。方法是在不破壞現(xiàn)行水表的物理結(jié)構(gòu)的同時，加上一些傳感裝置使之變成具有電脈沖輸出的水表，使電子計數(shù)和機械計數(shù)同步，其計量精度不低于原水表的精度。目前國內(nèi)大量采用的老式水表沒有與計算機的接口，而國外采用的全電子式雖然精度高，使用方便，單價格昂貴，不適合我國國情。在水表的轉(zhuǎn)盤處裝一個光電轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)盤上有一條槽，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)一圈時，溝槽經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換器，完成一次光電轉(zhuǎn)換，輸出一個脈沖。方案二：在普通轉(zhuǎn)盤計數(shù)的水表中加裝干簧管和磁鐵，干簧管固定安裝在計數(shù)轉(zhuǎn)盤附近，永磁鐵安裝在計數(shù)盤位上，當(dāng)轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)一圈，永磁鐵經(jīng)過干簧管一次即在信號端產(chǎn)生一個計量脈沖?！　》桨敢唬夯魻栐h(yuǎn)傳水表的工作原理：把磁信號轉(zhuǎn)換成電信號，利用磁感應(yīng)原理在機械水表指針上安裝一磁鋼，將霍爾元件傳感器固定在適當(dāng)位置，指針轉(zhuǎn)動帶動磁鋼轉(zhuǎn)動。為了適應(yīng)現(xiàn)代樓宇智能化發(fā)展新形勢，提高物業(yè)管理檔次，遠(yuǎn)傳水表及抄表系統(tǒng)正在被越來越多的智能小區(qū)所采用。為了使本設(shè)計更可靠更具有操作性，在設(shè)計對象的選取上，本人選擇對象為水表。遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)簡單安裝在水表上，即可完成表計的數(shù)據(jù)讀取與傳輸，解決水表的入戶抄表難題，實現(xiàn)大用戶表與居民表的一體抄收管理，解決對小局部數(shù)據(jù)的全面掌握與分析問題，為數(shù)字化的管理提供科學(xué)的依據(jù)。 住宅集中式抄表管理系統(tǒng)可實現(xiàn)小區(qū)聯(lián)網(wǎng)抄錄電表、水表、純水表和煤氣表的讀數(shù)，在小區(qū)的管理微機上能進(jìn)行自動抄錄、自動計費、狀態(tài)查詢，能夠記錄并打印歷史數(shù)據(jù)，提供表數(shù)據(jù)接口，并在授權(quán)情況下進(jìn)行人工修改、換表和水電氣表結(jié)算。抄一只表只需 1 秒鐘，省時省力。運用本系統(tǒng)后，再無需進(jìn)行人工逐戶抄表。逐戶抄表時要耗費很多人力和時間，而且入戶抄表很難一次完成，有時只能估計。住宅區(qū)中每個住戶家中的水表、電表、煤氣表等計量表計。這就要將先進(jìn)的計算機技術(shù)和通信技術(shù)應(yīng)用于這些抄表計費管理系統(tǒng)中。同時人工抄表會經(jīng)常漏抄、錯