電度表信息自動(dòng)采集終端的設計及防干擾措施

　　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。

　　3 自動(dòng)采集終端的抗干擾措施

　　為了保證采集數據的準確性和數據傳輸的可靠性，系統必須具有較強的抗干擾性。在系統設計的過(guò)程中，采取以下措施來(lái)增強系統的抗干擾能力：

　　(1)采用施密特觸發(fā)器和積分處理等對脈沖信號進(jìn)行多次濾波和整形操作，以去除窄干擾脈沖的干擾。

　　(2)采用光電措施實(shí)現主板電路和電度表的隔離以及軟件的防干擾處理。

　　(3)用D觸發(fā)器對脈沖進(jìn)行鎖存，累加計數后清除。

　　(4)存儲芯片采用具有掉電保護功能的AT24C32，防止因掉電造成數據丟失，電力線(xiàn)調制解調芯片采用具有掉電保護、看門(mén)狗等多種功能的ST7538，以防止程序跑飛。

　　(5)在所有環(huán)節中，對傳輸的數據進(jìn)行CRC校驗，以保證數據的可靠接收。

　　(6)在軟件中對脈沖的邊沿抖動(dòng)進(jìn)行處理，以防止因“毛刺”現象引起誤差。

　　(7)在CPU處于空閑時(shí)，用軟件使之進(jìn)入待機狀態(tài)，這時(shí)CPU不執行任何操作，只有系統中斷可以喚醒它，所以相應地對干擾也不敏感。

　　4 結語(yǔ)

　　利用硬件和軟件防干擾相結合的方法，采用雙CPU共用數據存儲器技術(shù)、脈沖硬處理電路、先進(jìn)的調制解調和CRC循環(huán)冗余編碼解碼技術(shù)，實(shí)現了高可靠的脈沖采集，防止了脈沖的漏記和多記，解決了脈沖計數和電力線(xiàn)載波通信的實(shí)時(shí)性和引腳不足等問(wèn)題，實(shí)現了低成本、高可靠性、高穩定性的電能信息自動(dòng)采集終端的脈沖計數、分時(shí)計費和電力線(xiàn)載波通信功能，形成了功能強大，易維護性強，可擴展性好，安全性高的電能信息自動(dòng)采集終端系統。這種技術(shù)可應用于電子信息、電力、環(huán)保、自來(lái)水、煤氣等行業(yè)的檢測儀器設備中。隨著(zhù)供電、用電管理系統的不斷完善與發(fā)展，該系統無(wú)疑具有廣闊的發(fā)展空間和使用價(jià)值。