【正文】 字形代碼應(yīng)為10001100（8CH）。所謂靜態(tài)顯示，就是每一個(gè)數(shù)碼管顯示器都要占用單獨(dú)的具有鎖存功能的I/O接口用于筆劃段字形代碼。 按鍵組功能及與AT89C51總線口的連接電能表上的所有按鍵可提供用戶按鍵查詢本月的峰時(shí)、平時(shí)、谷時(shí)各時(shí)段的用電量以及本月用電總量，上月的峰時(shí)、平時(shí)、谷時(shí)各時(shí)段的用電量以及上月用電總量，上上月的峰時(shí)、平時(shí)、谷時(shí)各時(shí)段的用電量以及上上月用電總量。因此鍵盤組中包括峰時(shí)鍵(7EH)，平時(shí)鍵(OB7H)，谷時(shí)鍵(OBBH)，本月鍵(77H)，上月鍵(7BH)，上上月鍵(7DH)，總電量鍵(OBDH)，瞬時(shí)電流鍵(OBEH)，瞬時(shí)電壓鍵(OD7H)，電壓有效鍵(ODBH)，電流有效鍵(ODDH)，起始時(shí)刻鍵(OEBH)，終止時(shí)刻鍵(OEDH)，送電鍵(ODEH)、時(shí)段查詢鍵(OE7H)，取消鍵(OEEH)。按鍵設(shè)置在行、列線交點(diǎn)，行、列線分別連接到按鍵開關(guān)的兩端。鍵盤有無鍵按下是由列線送入全掃描字、行線讀入列線狀態(tài)來判斷的。如果有鍵按下，總會(huì)有一根行線電平被拉至低電平，從而使行輸入不全為零。如果全為l，則所按下的鍵不在此行，如果不全為1，則所按下的鍵必在此行。/WDI:片選引腳/看門狗輸入引腳。:寫保護(hù)輸入引腳。在寫操作過程中，除必須保持低電平外，必須保持高電平。只要Vcc低于Vcc檢測(cè)電平，RESET即變?yōu)楦唠娖剑⒈３指唠娖街敝罺cc高于Vcc最小檢測(cè)電平200ms為止。SCK:串行時(shí)鐘輸入引腳。Vcc、Vss:電源正極和電源負(fù)極。上電復(fù)位控制的功能是在電源穩(wěn)定和振蕩器可靠振蕩條件下允許處理器執(zhí)行代碼。當(dāng)在可選的超時(shí)周期之內(nèi)控制器不能重啟定時(shí)器時(shí)，X5045看門狗激活RESET信號(hào)，使系統(tǒng)重新復(fù)位，退出故障。一旦通過編程預(yù)置，這個(gè)超時(shí)值將保持不變。X5045的存貯器部分是CMOS的4K位串行EEPROM，結(jié)構(gòu)為512*8的十六字節(jié)頁寫方式，串口協(xié)議為SPI，簡單易行，數(shù)據(jù)可保存100年。AT89C51的PlPIPIP17引腳分別與X5045的、SO、SI、SCLK引腳交換數(shù)據(jù)。 時(shí)鐘模塊 DS13O2的管腳分布圖對(duì)電能表來說，它需要根據(jù)時(shí)間段的劃分來計(jì)量各時(shí)段的電能值，因此在電能表中需要一個(gè)時(shí)鐘芯片計(jì)時(shí)。DS1302內(nèi)部有一個(gè)318的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的RAM寄存器。X1 X2:。SCLK:串行時(shí)鐘輸入引腳。:復(fù)位引腳。 DS1302與AT89C51的硬件連接DS1302與AT89C51的連接只需三條線，SCLK I/O、分別與AT89C51的TO、P2P26連接。DS1302由\兩者中的較大者供電。 DS1302與AT89C51的硬件連接 通斷電控制電路 通斷控制電路對(duì)由過電壓、過電流和欠電壓造成的斷電保護(hù)可以由用戶自己通過電能表上的送電鍵恢復(fù)自家的通電狀態(tài)；對(duì)由于用戶欠交電費(fèi)而停電的情況，用戶不能給自家送電，而需要由電力管理部門的管理人員控制。如果是由于過電壓、過電流和欠電壓造成的停電，AT89C51的P20置低電平，P21置高電平，因此在用戶按下電能表上的送電鍵后只需改變P20的狀態(tài)并且只能改變P20的電平狀態(tài)；如果是由于欠費(fèi)造成的停電，AT89C51的P20置低電平，P21同時(shí)也被置成低電平，因此在電力管理員通過手持抄錄器發(fā)送響應(yīng)命令時(shí)才能改變P20的電平狀態(tài)和P21的電平狀態(tài)。4 電能表的軟件設(shè)計(jì) 電能表的軟件實(shí)現(xiàn)根據(jù)電能表的硬件電路設(shè)計(jì)，電能表運(yùn)行的過程可以表述為:1. 當(dāng)CS5460A未輸出電能脈沖和方向脈沖以及中斷脈沖時(shí)，單片機(jī)AT89C51循環(huán)執(zhí)行清看門狗程序、執(zhí)行顯示本月累計(jì)電量值的顯示程序、判斷是否更新時(shí)段值、判斷是否有紅外線通信發(fā)生、讀CS5460A的電流瞬時(shí)寄存器和電壓瞬時(shí)寄存器的值以判斷是否該過電流或過電壓或欠壓斷電保護(hù)。2. 當(dāng)CS5460A的電能輸出引腳（）和電能方向指示器引腳（）輸出脈沖時(shí)，中斷服務(wù)程序根據(jù)記憶在時(shí)鐘芯片DS1302中的時(shí)段參數(shù)以及實(shí)時(shí)時(shí)鐘的值來判斷當(dāng)前的時(shí)段類型，單片機(jī)響應(yīng)外部中斷進(jìn)行電量的累加。這些寄存器用來完成對(duì)CS5460A的設(shè)置、采集數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)以及串行輸入輸出的控制。系統(tǒng)上電之后，設(shè)備就等待接收有效的命令。CS5460A的所有命令字都是一個(gè)字節(jié)。其主要包括起動(dòng)轉(zhuǎn)換命令，SYNC0命令，SYNC1命令，上電命令、掉電命令、校準(zhǔn)命令，寄存器讀/寫命令。可以看出，數(shù)據(jù)傳送的初始化是通過在數(shù)據(jù)傳輸之間向串行口（SDI引腳）按高位在先的方式發(fā)送一個(gè)8位的命令字實(shí)現(xiàn)的。通知一個(gè)寄存器寫操作的命令字必須緊跟24位數(shù)據(jù)。通知寄存器寫的命令字必須緊跟16或24位數(shù)據(jù)。串行口一旦接收到新的命令，它就立即執(zhí)行并可能結(jié)束前一個(gè)寄存器讀。 對(duì)日歷/時(shí)鐘DS1302的讀寫操作的軟件實(shí)現(xiàn)在電能表中與時(shí)間有關(guān)的判斷和時(shí)間讀取都是通過DS1302與AT89C51的接口完成的。 用戶進(jìn)行時(shí)段設(shè)置查詢時(shí)，需要讀取DS1302片內(nèi)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。每一數(shù)據(jù)傳送由命令字節(jié)初始化。位6為邏輯0指定時(shí)鐘/日歷數(shù)據(jù)。位1至5指定進(jìn)行輸入或輸出的特定寄存器。 邏輯1指定讀操作(輸出)。AT89C51對(duì)指令寄存器的訪問是通過串行輸入線（SI）進(jìn)行的。所有數(shù)據(jù)的傳輸都是以高位在前的方式進(jìn)行傳送。狀態(tài)寄存器中可以設(shè)置看門狗定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間，在電能表的程序設(shè)計(jì)中，選擇了看門狗定時(shí)周期位600ms。AT89C51與X5045的接口軟件包括設(shè)置寫使能鎖存器子程序(COMMSUB)，讀狀態(tài)寄存器子程序X_RDSR，字節(jié)讀子程序X_RDBYTE，字節(jié)寫子程序X_WRBYTE，復(fù)位看門狗子程序WATCHDOG。COMMSUB： CLR P17 ；P17接X5045的串行時(shí)鐘引腳SCKCLR P13 ；P13接X5045的片選引腳MOV A，R1 ；R1用于存放命令字CALL OUTDATACLR P17SETB P13RETX_RDSR: CLR P17 ；P17接X5045的串行時(shí)鐘引腳SCKCLR P13 ；P13接X5045的片選引腳MOV A，R1 ；R1用于存放命令字CALL OUTDATACALL INDATACLR P17SETB P13RETX_WRBYTE： CLR P17CLR P13MOV A，R1MOV B，R2MOV C，MOV ，CCALL OUTDATA ；發(fā)送寫指令CALL A，R3 ；R3用于存放地址的低位字節(jié)CALL OUTDATA ；發(fā)送地址MOV A，R2CALL OUTDATACLR P17SETB P13RETX_RDSR: CLR P17 ；P17接X5045的串行時(shí)鐘引腳SCKCLR P13 ；P13接X5045的片選引腳MOV A，R1 ；R1用于存放命令字MOV B，R2 ；R2用于存放地址的高位字節(jié)MOV C，MOV ，CCALL OUTDATACALL A，R3CALL OUTDATAMOV A，R2CALL INDATACLR P17SETB P13RETOUTDATA: MOV R4，08HOUT1: CLR P17RLC AMOV P16，C ；P16接X5045的串行輸入引腳SETB P17DJNZ R4，OUT1CLR P16RETINDATA： MOV R4，08HOUT2: SETB P17CLR P17MOV C，P15 ；P15接X5045的串行輸出引腳RLC ADJNZ R4，OUT2CLR P16RETWATCHDOG： CLR P13SETB P13RET 矩陣鍵盤鍵功能處理程序電能表的鍵盤處理程序采用編程掃描工作方式進(jìn)行處理。當(dāng)查詢有鍵被按下時(shí)，程序按以下方法進(jìn)行處理:軟件延時(shí)一段時(shí)間再判斷鍵盤狀態(tài)，如果仍為有鍵按下狀態(tài)，則認(rèn)為有一個(gè)確認(rèn)的鍵按下，否則按鍵抖動(dòng)處理。鍵閉合一次僅進(jìn)行一次鍵功能操作。當(dāng)有多個(gè)鍵被依次按下時(shí)，把每次按下的鍵值存于緩沖區(qū)中，當(dāng)沒有鍵按下時(shí)再把鍵值總和送寄存器A中，根據(jù)A中的鍵值和執(zhí)行相應(yīng)功能。對(duì)于兩個(gè)時(shí)間間隔符的顯示，在主程序中只需給50H單元送數(shù)01H或02H即可實(shí)現(xiàn)。打印機(jī)“忙”狀態(tài)信號(hào)BUSY高電平有效，高電平狀態(tài)表明打印機(jī)正忙于處理數(shù)據(jù)，此時(shí)，單片機(jī)AT89C51不得使用數(shù)據(jù)選通信號(hào)向打印機(jī)送入新的數(shù)據(jù)。在打印程序中的常數(shù)、符號(hào)、標(biāo)記、參數(shù)等不變的字符存放在AT89C51單片機(jī)的片內(nèi)程序存儲(chǔ)器中，需要打印的數(shù)據(jù)從電量存儲(chǔ)單元取出，打印數(shù)據(jù)從日歷/時(shí)鐘芯片中取出。在主程序中主要是給需要調(diào)用的子程序的緩沖空間賦值，判斷打印條件是否滿足，從電量存儲(chǔ)空間讀取電量值和其他數(shù)據(jù)。這兩個(gè)子程序的編制如下:PRSUB1: MOVX A，DPTR ；查詢打印機(jī)是否處于忙狀態(tài)JB ，PRSUB1MOV A，R1 ；R1在主程序中被賦予打印指令代碼MOVX DPTR，A ；送打印機(jī)命令、數(shù)據(jù)后啟動(dòng)RETPRSUB2: MOVX A，DPTR ；片外讀取，產(chǎn)生信號(hào)JB ，PRSUB2 ；查詢打印機(jī)是否處于忙狀態(tài)LP： MOV A，R4 ；R4存放字符串的表首偏移量MOVC A，A+PC ；查表取打印數(shù)據(jù)MOVX DPTR ；數(shù)據(jù)送打印機(jī)LP1： MOVX A，DPTR ；查詢數(shù)據(jù)是否打印完JB ，LP1INC R4MOV A，R4 ；打完，指向下一數(shù)據(jù)XRL A，R3 ；R3存放字符串表尾偏移量加1的數(shù)據(jù)JNZ LPRET 43 總結(jié)本論文主要研究了智能電度表的硬件設(shè)計(jì)，在硬件的研制過程中考慮到了可靠性及實(shí)用性。比如，在軟件的設(shè)計(jì)中，只是籠統(tǒng)的給出了軟件流程圖，沒有具體的程序，由于時(shí)間上的限制，沒有全部完成非常遺憾。智能電度表在我國具有巨大的發(fā)展?jié)摿?，雖然起步較晚，但勢(shì)頭非常迅猛。這樣，一個(gè)城市或電業(yè)局可以真正實(shí)現(xiàn)電能自動(dòng)監(jiān)測(cè)、調(diào)度管理系統(tǒng)，使我國的電能自動(dòng)化管理水平向前邁