遠程抄表系統數據采集和轉發(fā)的設計方案
加入技術(shù)交流群
數據采集程序說(shuō)明
數據采集是將電表轉盤(pán)每轉一圈轉化為一個(gè)周期電脈沖，單片機將此脈沖累加，從而測得電表消費度數。為了避免停電時(shí)造成計數丟失，造成電力公司損失，每計0.1度電時(shí)便將累計數據保存于24C02中；根據電度表量程，保存電表計數數據占用3個(gè)字節，前2個(gè)字節保存整數部分，后1個(gè)保存小數部分。同時(shí)考慮到24C02擦寫(xiě)壽命，在24C02中開(kāi)辟240字節專(zhuān)門(mén)用于存儲電表技術(shù)以輪回寫(xiě)入，防止將數據頻繁寫(xiě)入固定地址而造成損壞。單片機采用定時(shí)計數器中斷進(jìn)行數據采集，以3000r/KWH為例，每轉300圈（0.1度）采樣一次并保存，程序如下：
void count0() interrupt 1 using 2
{
//工作在16位計數定模式,每計數300個(gè)脈沖中斷一次,晶振使用12Mhz
tl0=0xD4;
th0=0xFE;
DOTCOUNT++;// 記錄小數點(diǎn)后的數據，無(wú)符號字符型
if(DOTCOUNT>=10){
COUNT++; //記錄整數部分，無(wú)符號整型
DOTCOUNT=0;
}
Write24C02(COUNT, DOTCOUNT,2)；//2-表示保存數據為電表度數（1-用電高峰時(shí)間段設置）
//在此自程序中完成不同時(shí)間段（不同計價(jià)）分類(lèi)存儲。
}
CAN總線(xiàn)數據收發(fā)程序說(shuō)明
數據采集器數據傳輸內容較為簡(jiǎn)單，發(fā)送出去的數據主要包括電表度數（占5個(gè)字節），接收到的數據多為命令（1-4個(gè)字節），而CAN總線(xiàn)每次數據可傳輸8個(gè)字節，因此每數據傳輸采用1幀即可完成。本設計采用PeliCAN工作模式（29位表示碼），利用查詢(xún)方式發(fā)送數據，利用外部中斷0接收數據。
數據的發(fā)送由CAN控制器根據CAN協(xié)議規范自動(dòng)完成。首先CPU必須將要發(fā)送的數據報文傳送到CAN控制器發(fā)送緩沖器中，并置位命令寄存器中的發(fā)送請求標志，程序流程如圖5所示。
圖5 數據發(fā)送流程圖
數據接收采用外部中斷0接收，CAN控制器接收到一幀數據后，產(chǎn)生中斷觸發(fā)信號，CPU立即響應，將收到的報文接收到字節的接收緩沖器，并置位命令寄存器的釋放緩沖區標志RRB。單片機根據接收數據進(jìn)行命令解析，并做出相應執行。部分程序代碼如下：
void INT0( ) interrupt 0 using 1
{
BYTE Length; // CAN 數據長(cháng)度代碼
BYTE i; //下標
bit FF //0 :標準 CAN幀 1：擴展幀
CANDR=RBF; //地址指向SJA1000接收緩沖區
ReceiveMessage[0]=CANDAT; // 讀取并保存你幀報文字節
FF=ReceiveMessage[0]0x80;
//取出幀格式
Length=ReceiveMessage[0]0x0F;
//取出報文長(cháng)度
if(Length>0x08) Length=0x08;
ReceiveMessage[1]= CANDAT; //保存報文標識碼1
ReceiveMessage[2]= CANDAT; //保存報文標識碼2
if(FF){
ReceiveMessage[1]= CANDAT; //保存報文標識碼3
ReceiveMessage[2]= CANDAT; //保存報文標識碼4
}
For(i=0;i Length;i++) ReceiveMessage[i+3]= CANDAT; //保存幀數據
CANCON=0x04 // 釋放接收緩沖區
}
數據集中器設計方案
數據收集器主要起到轉發(fā)后臺管理服務(wù)器和各節點(diǎn)間的數據傳輸功能，如圖6所示。CAN總線(xiàn)控制器模塊主要用來(lái)向各節點(diǎn)發(fā)送或接收相關(guān)數據，各節點(diǎn)地址通過(guò)程序設置均已被包括在對應報文29位表示碼中，數據集中器可以通過(guò)廣播或點(diǎn)對點(diǎn)向各用戶(hù)節點(diǎn)發(fā)送命令數據。由于用戶(hù)節點(diǎn)比較多，數據集中上傳比較多，因此需要較多的數據接收緩沖區保存，然后通過(guò)GSM轉發(fā)給后臺管理服務(wù)器完成遠程數據交流，因此采用有512字節內存的單片機STC89C51對CAN控制器和GSM模塊進(jìn)行控制。單片機控制GSM模塊在Text模式下接收手機短信，短信的收發(fā)是通過(guò)向串口以文本模式發(fā)送AT指令來(lái)實(shí)現的，其編碼轉換格式簡(jiǎn)單，并有較高的轉換速率。
圖6 數據集中器示意圖
結束語(yǔ)
本文主要以電能表為例介紹了遠程抄表系統數據采集和轉發(fā)的設計方案，在此基礎上只要稍加修改就可開(kāi)發(fā)出不同抄表系統，如預付費電表系統、遠程燃氣抄表系統、遠程水表抄表系統等。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/149528.htm
霍爾傳感器相關(guān)文章:霍爾傳感器工作原理
電能表相關(guān)文章:電能表原理 霍爾傳感器相關(guān)文章:霍爾傳感器原理
評論