【正文】 ，對系統(tǒng)推廣和應(yīng)用而言更趨于合理[7] 。因此可以用組建RS485 網(wǎng)的方式將系統(tǒng)中的采集器、集中器和上位微機(jī)等構(gòu)成有機(jī)統(tǒng)一的兩級分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。其次，系統(tǒng)采用了 RS485 通信標(biāo)準(zhǔn)。一方面，隨著目前遠(yuǎn)傳基表市場的日趨成熟和科學(xué)技術(shù)的不斷完善進(jìn)步， 國內(nèi)市場已出現(xiàn)許多能夠生產(chǎn)符合國家計量標(biāo)準(zhǔn)的遠(yuǎn)傳基表專業(yè)廠家。既要充分考慮RS485 通信標(biāo)準(zhǔn)中對傳輸距離和波特率的限制，又要兼顧到系統(tǒng)的帶載能力，來確保系統(tǒng)運行的可靠性，在基表與上層管理微機(jī)之間，采用了采集器、集中器兩級結(jié)構(gòu)形式，系統(tǒng)的總體分布結(jié)構(gòu)如下圖 。所以本系統(tǒng)選擇了半雙工的 RS485的通信標(biāo)準(zhǔn)。RS485 標(biāo)準(zhǔn)總線的特點是：抗干擾能力強(qiáng)、傳輸速率高、傳輸距離遠(yuǎn)，在采用雙絞線，不用 Modem 的情況下 ，在 100Kbps 的傳輸速率時可傳送1200m，若速率為 960Kbps 時，可以傳送 1500m ，甚至更遠(yuǎn)。RS485 的共線電路結(jié)構(gòu)是一對平衡傳輸?shù)膬啥硕寂渲媒K端電阻，其發(fā)送器、接收器、組合收發(fā)器可以掛在平衡傳輸線上任何位置，在數(shù)據(jù)傳輸中實現(xiàn)多個驅(qū)動器與接收器通用同一傳輸線的多點應(yīng)用。因此， EIA 制定了新的接口標(biāo)準(zhǔn) RS485， 它能支持一點對多點的通信， RS485電氣標(biāo)準(zhǔn)與RS422 完全一樣，只是RS485 工作于半雙工方式。RS422 傳輸距離較遠(yuǎn)，最短為 12m，數(shù)據(jù)傳輸最大速率為10Mbps； 當(dāng)速率為 1Mbps 時， 傳輸距離可達(dá) 120m； 當(dāng)速率為 100Kbps時，傳輸距離可達(dá)1200m；RS422抗干擾能力強(qiáng)，傳輸速率快，且為全雙工的。這里先對常見的串行總線標(biāo)準(zhǔn)作一個比較。如果通信距離要求太高的話，可以采用電話線公網(wǎng)或者無線 GPS等方式來進(jìn)行通信。[3][4][5] 通信標(biāo)準(zhǔn)的選擇本系統(tǒng)的一個重要的問題就是通信問題。目前的城市民居樓宇中，有很多為了便于人工抄表和安裝維修，電度表采取了集中安裝的方法， 把一個單元的十幾戶的用戶表安裝于同一個大表箱中。最底層是電表層，由各種電度表組成，主要完成能耗計量。集中器每個臺區(qū)至少配備一臺，負(fù)責(zé)向上與管理層和向下與采集層的通信聯(lián)結(jié)，主要起通訊和暫存數(shù)據(jù)的作用。 這層由各種工作站、庫服務(wù)器等計算機(jī)設(shè)備組成，其中配備管理軟件，實現(xiàn)如讀取數(shù)據(jù)、統(tǒng)計用電情況等功能。 本章總結(jié)本章提出了本文的設(shè)計課題， 介紹了與課題相關(guān)的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，明確了總線制抄表系統(tǒng)的設(shè)計思想， 并且提出了設(shè)計所要解決的主要問題和相應(yīng)的初步設(shè)想。：（1）對采集器和集中器中各硬件進(jìn)行程設(shè)計，包括系統(tǒng)主流程及各子程序的編寫；各個硬件的驅(qū)動及初始化。 本文所完成的主要工作針對目前電表聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)發(fā)展的現(xiàn)狀和存在的問題， 結(jié)合本課題的設(shè)計任務(wù)和技術(shù)要求[2] ，本文主要解決以下幾個方面的問題：，達(dá)到如下功能或性能：（1）能耗抄?。簲?shù)據(jù)采集器正確采集電量信息，存儲在采集器中；自動定時地對 DF 電表進(jìn)行抄表，將抄得的數(shù)據(jù)存儲在集中器中；能通過紅外抄表器抄取集中器中的能耗數(shù)據(jù)； 集中器自動定時地對采集器進(jìn)行抄表，將抄表的數(shù)據(jù)存儲在集中器中；上位機(jī)可以遠(yuǎn)程獲取用戶的各類能耗信息。如此，構(gòu)成了兩級分布工測控系統(tǒng)。一級采集器因主要負(fù)責(zé)集中數(shù)據(jù)采集器中的數(shù)據(jù)、并上傳至上位微機(jī)中而被稱之為數(shù)據(jù)集中器。系統(tǒng)充分考慮到現(xiàn)場總線通信標(biāo)準(zhǔn)對傳輸距離和波特率的限制，兼顧了系統(tǒng)的帶載能力， 同時也為提高遠(yuǎn)傳系統(tǒng)的可靠性， 在各種遠(yuǎn)傳基表與上位微機(jī)之間 ，系統(tǒng)采用了兩級采集器的結(jié)構(gòu)形式。對小區(qū)用戶的電量等能耗信息進(jìn)行采集。 課題可行性論證結(jié)論本課題針對目前居民小區(qū)能耗計量實際現(xiàn)狀， 以及能耗計量的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳和網(wǎng)等問題而設(shè)計的電表聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)。抄表方式多樣化：單表、多表。通過電力工業(yè)部電力設(shè)備及儀表檢測中心檢測的廠家接近 100 家，受理的專利超過 165 項。在國內(nèi)，雖然我國對智能抄表技術(shù)的研究起步較晚，但是發(fā)展速度很快。而由英國自動化儀表公司本部策劃，組織杭州沃制電力有限公司研制的 IC 系列電表，可按用戶需要靖上通迅接口，利用 RS—485 接口，零電壓脈沖繼電器輸出或 4~20MA 線性進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測。 在國外，如美國等發(fā)達(dá)國家已把智能抄表系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于配電管理之中了。因此，多用戶電表聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的研究生就 顯得十分迫切。隨著居民住宅小區(qū)的物業(yè)管 理水平的不斷提高，目前在不少住宅小區(qū)，各能耗的計量問題也已經(jīng)由以前的各 部門管理逐步改為由生活小區(qū)物業(yè)管理部門統(tǒng)一管理。抄表操作人員的工作條件差、效率低、勞動強(qiáng) 度大，而現(xiàn)行的抄表收費大多是人工抄表、人工收費、手工結(jié)算，這難以適應(yīng)企 業(yè)管理信息化的形式要求。隨著城市的發(fā)展，用戶會越來越多，相伴著手動抄表 的管理人員和操作人員也要相應(yīng)的增多，這勢必會嚴(yán)重制約著相關(guān)企事業(yè)單位的 發(fā)展。抄表率低、周期長、資金回收速度慢，嚴(yán)重影響了 這些部門的經(jīng)濟(jì)效益。因而使得電費、水 費、暖氣費、煤氣費的漏抄、欠收、漏收嚴(yán)重，實際收費往往遠(yuǎn)低于統(tǒng)計值，費用流失嚴(yán)重。由于居民生活水平的提高、家庭財產(chǎn)價值及用戶逐漸 開始重視私隱權(quán)等方面的原因，用戶不希望被別人打擾。 課題的提出和意義隨著人民生活水平的提高和住宅商品化的發(fā)展，居民住宅的質(zhì)量和檔次越來 越高，住房對住宅環(huán)境、物業(yè)管理水平的要求也日益提高。 AT89C51。關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)程抄表；數(shù)據(jù)通信；AT89C51；RS485I1 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） AbstractAbstractWith social and economic development electric power is used increasingly, Traditional charge of electric fare by manual labor can’t satisfy the demand for modern man management. Automatic meter reading system (AMRS) has a possibility to be put into reality. Especially for the welltodo uptown, the Construct Department of China has demanded to realize automatic meter reading, measuring and charging with puter. This article aims at the existing problems. Thus, I designed an automatic meter reading system of calorie. The strong point of this system is: lows cost, precise measuring, stable working, and easy to install and maintain.The article gives an allround design of this system. It expatiates on detail designs of data capturing and collecting, data munication network and mode. In this thesis, about the hardware, a particular explanation of the choice of CPU、inspect circuit、data memory etc were given. And it uses asynchronous serial munication technology based on RS485 electric interface as munication means. The software ,we give the program of impulse collection、munication、display and so on. At the same time, the noise questions existing in the analyzed and the effective antinoise methods on hardware and o software are presented.This Longdistance meter reading system realizes the multiuser power information remote automatic transcribing, can realize residential energy consumption of high quality and high efficiency metrology management.Keyword: Remote meter reading。同時，本文還對系統(tǒng)中的干擾問題進(jìn)行了深入細(xì)致的分析，并 在硬件和軟件上擔(dān)出了有效的抗干擾技術(shù)。并且廣泛應(yīng)用的 RS485 電氣接口的串行通訊技 術(shù)作為通訊方式。本文對整個抄表系統(tǒng)進(jìn)行了較為全面的設(shè)計，著重對系統(tǒng)底層的能耗數(shù)據(jù)的 采集和集中、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)和通信方式等做了較為詳細(xì)的設(shè)計。本文針對目前居民小區(qū)的電能 計量中實際存在的各種問題，設(shè)計了一種實用的遠(yuǎn)程自動抄表系統(tǒng)。摘要隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，居民用電量劇增。傳統(tǒng)的人工抄表收取電費的方 式，已不能滿足現(xiàn)代化管理的要求，實現(xiàn)多用戶能耗儀表的自動抄表已經(jīng)成為可 能，特別是建設(shè)部提出來的小康型住宅小區(qū)的規(guī)劃要求，并逐步實行能耗儀表出 戶的統(tǒng)一管理，實現(xiàn)微機(jī)自動檢測、計量和收費。該系統(tǒng)具有 成本低廉、計量準(zhǔn)確、工作穩(wěn)定可靠和系統(tǒng)安裝維護(hù)方便等特點。在硬件上對 CPU 數(shù)據(jù)存儲及其監(jiān)控電路、數(shù)據(jù)傳輸、通信標(biāo)準(zhǔn)、時鐘電路、串口擴(kuò)展、電能采集 和顯示電路都做了詳細(xì)的論述。在軟件上對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、通信、顯示子程序、校驗子程序等 做了詳細(xì)的說明。該遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)實現(xiàn)了多用戶的電能信息的遠(yuǎn)程自動抄錄，能夠?qū)崿F(xiàn)住宅能 耗計量的高質(zhì)量和高效率管理。 Datamunication。 RS485II1 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 目錄目錄摘要 IAbstract II第 1 章 緒論 1 課題的提出和意義 2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 2 課題可行性論證結(jié)論 2 本文所要完成的主要工作 3 本章小結(jié) 3第 2 章 抄表系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 4 系統(tǒng)組成 4 通信標(biāo)準(zhǔn)的選擇 4 系統(tǒng)總體方案確定 5 本章小結(jié) 6第 3 章 抄表系統(tǒng)硬件設(shè)計 7 抄表系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu) 7 抄表系統(tǒng)的各硬件模塊的設(shè)計 7 的選型 7 外圍存儲及其監(jiān)控電路模塊 10 數(shù)據(jù)傳輸模塊 13 時鐘模塊 15 串口擴(kuò)展 17 電能的采集和計數(shù)模塊 19 顯示電路 20 本章小結(jié) 21第 4 章 抄表系統(tǒng)軟件設(shè)計 22 軟件設(shè)計的基本原則 22 系統(tǒng)軟件設(shè)計 23III1 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 目錄 上位微機(jī)發(fā)送命令到達(dá)的路徑 23 遠(yuǎn)程抄表主程序的設(shè)計 24 各子程序的設(shè)計 25 軟件初始化 31 電路初始化 31 串行通信設(shè)計 32 時鐘軟件程序操作 34 通信協(xié)議 35 字節(jié)格式 36 幀格式 38 傳輸 39 本章小結(jié) 39第 5 章 系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計 40 硬件抗干擾設(shè)計 40 穩(wěn)壓電源的考慮 40 串行 EEPROM 的選擇 41 采用光電隔離技術(shù) 41 軟件抗干擾設(shè)計 41 單片機(jī)程序出錯時能自動納入正軌 41 采取措施保證數(shù)據(jù)寫入的可靠性 41 定時設(shè)置 I/O 口狀態(tài) 42 延時抖動技術(shù) 42 采用“看門狗”電路 42 本章小結(jié) 43結(jié)束語 44參考文獻(xiàn) 45致謝 46IV1 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 緒論第 1 章 緒論本文的研究課題是電表自動抄表系統(tǒng)，本章主要說明課題設(shè)計的背景和實際 意義，介紹了在抄表領(lǐng)域國內(nèi)外的技術(shù)發(fā)展歷史、現(xiàn)狀和未來趨勢，提出所要進(jìn)行的設(shè)計內(nèi)容和任務(wù)，同時對全文的章節(jié)架構(gòu)進(jìn)行闡述。這樣使得傳統(tǒng)的抄表 收費方式存在的弊病越來越突出，抄表收費難也成為各部門管理上的問題，其原 因主要有以下幾點：。同時入戶抄表只能在早 晚居民休息的時間里進(jìn)行，抄表人員實際可利用的時間變短。正是由于上述種種原因，建設(shè)部提出了建設(shè)小康型住宅小區(qū)的規(guī)劃要求，明 確提出了要對新建和必擴(kuò)建的住宅小區(qū)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，逐步實行水、電、氣三表 出戶的統(tǒng)一管理，實現(xiàn)微機(jī)自動檢測、計量和收費?，F(xiàn)代物業(yè)管理要求不斷向 規(guī)范化、自動化和科學(xué)化的進(jìn)程邁進(jìn)，多表聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)傳系統(tǒng)將越來越受到用戶和市 場的認(rèn)可，市場全景十分廣闊。 國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r近年來， 智能抄表技術(shù)在國內(nèi)外應(yīng)運而生，國內(nèi)外許多國家正在大力發(fā)展開發(fā)電能智能抄表系統(tǒng)的研制工作。 以色列尤尼克 （Unique） 技術(shù)公司開發(fā)了 collector集中抄表系