基于arm單片機(jī)的抄表系統(tǒng)集中器設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2025-08-06 13:16本頁面
【正文】 傳達(dá)給數(shù)據(jù)集中器，數(shù)據(jù)集中器在收到命令后把存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息發(fā)送給CAN控制器，然后傳給上位機(jī)，這樣就完成了一次數(shù)據(jù)交換，也可以說是完成一次查詢?nèi)蝿?wù)。多對(duì)象集中器的主要功能是完成用水量、電量、煤/燃?xì)饬?、熱量的?shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)顯示，還要能與上位機(jī)進(jìn)行通信。多對(duì)象集中器系統(tǒng)硬件平臺(tái)的整體結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。微處理器是集中器的核心，數(shù)據(jù)的采集、處理與傳送都是在微處理器的控制下進(jìn)行。上行通道即集中器與上位機(jī)之間的通信線路，采用CAN現(xiàn)場總線進(jìn)行通信；下行通道即集中器與智能表之間的通信，采用RS485總線進(jìn)行通信[8]。雖然8/16位微控制器仍然主導(dǎo)著標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品市場，但在一些對(duì)性能、存儲(chǔ)要求較高的場合，其缺點(diǎn)已經(jīng)顯現(xiàn)出來，主要表現(xiàn)為運(yùn)算能力較差，難以完成較復(fù)雜的控制算法；硬件平臺(tái)依賴性強(qiáng)。因此，各大公司都將其產(chǎn)品重點(diǎn)逐漸轉(zhuǎn)向32位微處理器。S3C2410芯片中集成了以下部件：16KB指令Cache、16KB數(shù)據(jù)Cache、MMU、外部存儲(chǔ)控制器、LCD控制器、NAND Flash控制器、4個(gè)DMA通道、3個(gè)UART通道、1個(gè)I2C總線控制器、1個(gè)I2S總線控制器、以及4個(gè)PWM定時(shí)器和1個(gè)內(nèi)部定時(shí)器、通用I/O口、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、8通道10位ADC和觸摸屏接口、USB主、USB從、2個(gè)互連的CAN接口，帶有先進(jìn)的驗(yàn)收濾波器、SD/MMC卡接口等。S3C2410集成了一個(gè)具有日歷功能的RTC和具有PLL(MPLL和UPLL)的芯片時(shí)鐘發(fā)生器。系統(tǒng)主時(shí)鐘用于向CPU及其它接口電路提供工作時(shí)鐘，RTC為系統(tǒng)提供確切的時(shí)間信息。復(fù)位電路可由簡單的RC電路構(gòu)成，成本較低，但抗干擾能力較差。由于ARM芯片的高速、低功耗、低工作電壓導(dǎo)致其噪聲容限低，對(duì)電源的紋波、瞬態(tài)響應(yīng)性能、時(shí)鐘源的穩(wěn)定性、電源監(jiān)控可靠性等諸多方面也提出更高的要求，本多對(duì)象集中器采用的是由系統(tǒng)復(fù)位芯片IMP706構(gòu)成的電路，IMP706監(jiān)控電路集上電復(fù)位、看門狗定時(shí)器、電源電壓監(jiān)控一體，是解決嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中抗干擾問題很好的一種芯片選擇[12]。其中，5V電源作為系統(tǒng)擴(kuò)展用。首先由CZL1電源接口輸入9V直流電源，二極管DL1用來防止電源反接，經(jīng)過CL1和CL2濾波，然后通過穩(wěn)壓芯片將電壓穩(wěn)壓到5V。本文所采用的FLASH數(shù)據(jù)總線為16。圖7 FLASH存儲(chǔ)器擴(kuò)展SDRAM存儲(chǔ)器的擴(kuò)展方式與FLASH存儲(chǔ)器的擴(kuò)展方式基本相似，SDRAM存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)總線寬度可以在系統(tǒng)啟動(dòng)后通過配置寄存控制器決定。圖8是SDRAM存儲(chǔ)器的擴(kuò)展電路原理圖，由于SDRAM存儲(chǔ)器是同步動(dòng)態(tài)RAM，所以與FLASH存儲(chǔ)器的擴(kuò)展電路原理圖相比，多了一些用于同步控制的邏輯控制信號(hào)。S3C2410的CAN總線引腳描述：RXRX1，串行輸入，來自CAN收發(fā)器；TXTX1，串行輸出，輸出到CAN收發(fā)器。圖11 CAN接口電路4 多對(duì)象集中器的軟件設(shè)計(jì)本多對(duì)象集中器應(yīng)用在智能小區(qū)中，各住戶以集散方式分布在小區(qū)內(nèi)，針對(duì)于住戶的水表、煤/燃?xì)獗?、電表所建立起的集抄系統(tǒng)采用的就是集散型測控系統(tǒng)的形式。多對(duì)象集中器作為下位機(jī)接收上位機(jī)發(fā)送來的命令，并根據(jù)命令向上位機(jī)傳送所需的數(shù)據(jù)信息和工作狀態(tài)。因此，它是聯(lián)系用戶家中現(xiàn)場和管理中心之間的紐帶。 集中器各模塊的軟件設(shè)計(jì) 集中器主程序的設(shè)計(jì)在多對(duì)象遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)中，集中器的主要作用是通信，它是智能表和上位機(jī)之間進(jìn)行信息交換的橋梁和紐帶。在集中器主程序中，當(dāng)上位機(jī)發(fā)命令時(shí)，集中器的串口接收到數(shù)據(jù)，此時(shí)線狀態(tài)寄存器將標(biāo)志位置高。這時(shí)主程序處于等待狀態(tài)，當(dāng)處理成功之后，調(diào)用集中器向上位機(jī)應(yīng)答子程序；當(dāng)集中器將上位機(jī)發(fā)來的命令向智能表轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，則調(diào)用集中器向智能表發(fā)命令子程序。由于集中器接收智能表應(yīng)
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