基于NFC技術(shù)的無(wú)線(xiàn)抄表檢測系統電路設計

　　目前我國主要是依靠人工抄表收費，但存在入戶(hù)難、企業(yè)管理費用開(kāi)支高、效率低等諸多問(wèn)題，已不能適應社會(huì )發(fā)展要求．智能化網(wǎng)絡(luò )自動(dòng)抄表系統成為必然趨勢。而自動(dòng)抄表技術(shù)的關(guān)鍵是改造傳統的電表電量計量，即傳統電表的電量檢測與控制是實(shí)現自動(dòng)抄表的核心。實(shí)現方法眾多，如數字電表、基于IC卡電表等，但我國許多用戶(hù)還是采用傳統的磁電式電表。因此改造該電表是首要問(wèn)題。傳統的磁電式電表檢測是利用紅外檢測、光電檢測等方法，然后利用無(wú)線(xiàn)或紅外發(fā)送方式傳送到計算機或掌上機，以實(shí)現自動(dòng)抄表。這里提出的無(wú)線(xiàn)抄表檢測系統是基于掌上無(wú)線(xiàn)近距離抄表系統，檢測電能表的轉數，通過(guò)串行通訊口傳送數據到掌上抄表器．從而控制斷／送電。

　　 光電檢測模塊

　　光電檢測模塊是準確測量用戶(hù)電表表盤(pán)轉數。常用檢測方法：紅外線(xiàn)對射式和反射式。而采用紅外線(xiàn)對射式方法實(shí)現該系統設計較復雜，需將用戶(hù)電表的表盤(pán)打孔。但采用紅外線(xiàn)反射式方法較簡(jiǎn)單。只需在用戶(hù)的表盤(pán)上做明顯標記。因此該系統檢測選用RPR220型反射式紅外線(xiàn)識別傳感器。在用戶(hù)的電表表盤(pán)的某處用暗色油漆做標記，采用RPR220識別無(wú)、有標記處，通過(guò)電壓比較器比較輸出高低電平信號，當檢測到有標記時(shí)，比較器輸出高電平，發(fā)光二極管不發(fā)光；當檢測到無(wú)標記時(shí)，比較器輸出低電平，發(fā)光二極管發(fā)光。圖2為光電檢測部分電路原理。

　　存儲器模塊模塊設計

　　由于該系統檢測模塊需要儲存大量數據，并具有掉電自動(dòng)保存數據功能，X24C45是按16x16方式組織的SRAM和EEPROM位對位構成的串行 256 位NOVRAM（非易失性SRAM），另外，X24C45具有上電時(shí)自動(dòng)調出，掉電時(shí)自動(dòng)存儲（Autostore）數據的功能，所以這里采用 X24C45實(shí)現數據存儲功能。上電后，SRAM和EEPROM的數據互相傳送。對SRAM操作，讀寫(xiě)次數無(wú)任何限制。一旦電源電壓降至4．3 V以下，數據便自動(dòng)從SRAM保存到EEPROM中。為保證數據能夠可靠存入EEPROM，電源電壓不能下降太快，其典型時(shí)間為5 ms，帶有電容的系統中一般都能夠滿(mǎn)足。EEPROM具有1 000 000次的存儲壽命，數據可保存100年以上。

　　X24C45的讀寫(xiě)操作都是針對SRAM的，因而其讀寫(xiě)次數無(wú)限制。X24C45內部有8位指令寄存器，單片機通過(guò)SK和DI進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。在整個(gè)數據操作期間，CE必須保持高電平。圖3為X24C45與AT89C51單片機的接口電路。

　　無(wú)線(xiàn)掌上抄表系統是以單片機為控制器，以其高性能、高速度、體積小、價(jià)格低廉、穩定可靠的特點(diǎn)應用于該系統。解決了目前傳統抄表中的入戶(hù)難、企業(yè)管理費用開(kāi)支高、查表收費人員工作條件差、效率低、勞動(dòng)強度大等問(wèn)題。自動(dòng)抄表系統是我國抄表行業(yè)的必然發(fā)展趨勢。