電度表信息自動(dòng)采集終端的設計方案介紹

　　通信模塊由控制芯片AT89C51-2、電力線(xiàn)載波芯片ST7538及其外圍電路組成。ST7538是采用FSK調制技術(shù)的高集成度、功能強大的電力載波芯片，內部采取了多種抗干擾措施，它可以在噪聲頻帶很寬的信道環(huán)境下實(shí)現可靠的通信。內部集成了發(fā)送和接收數據的所有功能，通過(guò)串行通信，可以方便地與微處理器相連接。內部具有電壓自動(dòng)控制和電流自動(dòng)控制，只要通過(guò)耦合變壓器等少量外圍器件即可連接到電力網(wǎng)中。ST7538除了實(shí)現電力線(xiàn)載波通信功能外，還具有看門(mén)狗、過(guò)零檢測、運算放大器、時(shí)鐘輸出、超時(shí)溢出輸出、+5 V電源和+5 V電源輸出等功能，大大減少了ST7538應用電路的外圍器件數量。該芯片符合歐洲CENELEC(EN50065-1)和美國ECC標準。

　　1.5 時(shí)鐘電路模塊

　　時(shí)鐘電路模塊由AT89C51-1和時(shí)鐘芯片DS12887組成。CPU通過(guò)讀DS12887的內部時(shí)標寄存器即可通過(guò)選擇二進(jìn)制碼或BCD碼初始化芯片的10個(gè)時(shí)標寄存器得到當前的時(shí)間和日歷，其內部14 b非易失性靜態(tài)RAM可供用戶(hù)使用。對于沒(méi)有RAM的單片機應用系統，可在主機掉電時(shí)保存一些重要數據。DS12887的4個(gè)狀態(tài)寄存器用來(lái)控制和指出DS12887模塊的當前工作狀態(tài)，除數據更新外，程序可隨時(shí)讀寫(xiě)這4個(gè)寄存器。利用單片機對DS12887進(jìn)行編程，可方便地實(shí)現讀數，完成定期抄表等功能。

　　1.6 工作狀態(tài)顯示模塊

　　工作狀態(tài)顯示模塊主要由發(fā)光二極管、放大器、AT89C51-2等元件組成。用不同顏色的發(fā)光二極管來(lái)分別顯示電源的通斷、鏈路的連接以及數據的發(fā)送等狀態(tài)。該電路模塊具有響應速度快，使用溫度范圍較大，功耗小，使用壽命長(cháng)等優(yōu)點(diǎn)。

　　1.7 操作鍵盤(pán)模塊

　　操作鍵盤(pán)模塊由鍵盤(pán)和AT89C51-2組成。通過(guò)操作鍵盤(pán)，可設置一些參數，如終端的地址、各用戶(hù)的電度表常數等，也可以對單片機發(fā)出簡(jiǎn)單的指令，如顯示各項參數、手動(dòng)需量等。

　　2 軟件設計

　　結合自動(dòng)采集終端硬件來(lái)設計軟件，通過(guò)分析要實(shí)現的功能，整個(gè)程序可分為主程序和中斷服務(wù)程序模塊。系統主程序對系統進(jìn)行初始化設置，完成上電后對上次停電后的信息處理，采集電能量并進(jìn)行相應的處理，處于待機狀態(tài)接收收集站下達的指令，并做分析處理，控制數據傳輸、鏈路檢查和校對時(shí)鐘等任務(wù)的執行，流程如圖2所示。其中，電能量的采集使用定時(shí)中斷;采樣間隔可根據用戶(hù)電度表容量設置，樣機中采樣間隔設置為100μm，程序流程見(jiàn)圖3。中斷服務(wù)程序模塊有定時(shí)中斷、通信中斷等實(shí)時(shí)性處理的功能模塊。通過(guò)各功能模塊之間的調用，一層一層地實(shí)現程序功能。

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