基于CAN bus的脈沖電表設計

　　脈沖采集的軟件設計主要處理脈沖的準確采樣，對當前時(shí)段的數據做累計處理。并且軟件設計中包括了重復檢測及防抖動(dòng)的抗干擾設計。軟件流程圖如圖3。

　　2.4 脈沖采集抗干擾措施

　　脈沖采集電路的抗干擾能力決定著(zhù)系統的精度和所采集數據的可靠性，需要從多方面提高系統的抗干擾能力。

　　2.4.1 硬件抗干擾措施

　　從圖2中可以看到，硬件設計中主要采取了光電隔離技術(shù)、低通濾波技術(shù)。光電耦合器的輸入阻抗小，只有電流信號才能驅動(dòng)發(fā)光管，因此，可以隔離來(lái)自市電系統的感應電壓及其過(guò)電壓。圖2中RC低通濾波器，濾掉高頻信號的干擾。因為電容的電壓非突變性，結合穩壓二極管，可以將電壓鉗于一個(gè)比較穩定的值，可以抑制尖峰類(lèi)的干擾，可以吸收對來(lái)自空間電磁輻射對系統輸入的干擾，也確保進(jìn)入單片機的信號脈沖有完好的波形。

　　2.4.2 軟件抗干擾措施

　　對輸入的脈沖進(jìn)行捕捉、采集是抄表系統重要計量環(huán)節，模塊除了在硬件上采取了相應的隔離和濾波措施，在軟件設計上也采取了重復檢測和防抖動(dòng)的措施，提高脈沖捕捉的準確、可靠。

　　數據采集在中斷程序中進(jìn)行，設定定時(shí)中斷周期為2ms，在中斷服務(wù)程序中判別8路電表電平的狀態(tài)。對于每一路輸入信號，在收到高電平后，如連續采樣10次均為低電平，則認為是一個(gè)有效的低電平，這時(shí)記錄該路信號的累加器加1。如在中間出現一個(gè)干擾信號，不予計數，用這種方法可以有效干擾的抑制抖動(dòng)類(lèi)的干擾。如圖4所示。

　　3. CAN總線(xiàn)通訊模塊

　　電表作為千家萬(wàn)戶(hù)的分布群系統，實(shí)現多個(gè)模塊的級聯(lián)，對于遠程脈沖電表抄表系統十分必要。采集模塊選擇合適的總線(xiàn)，能夠在一棟樓的范圍內將所有脈沖電表的數據均可在最近處與采集模塊接口，對于應用和提高系統的實(shí)用性，可靠性和便于維護都十分重要。

　　CAN(controller area network) 即控制器局域網(wǎng)，是一種有效支持分布式控制和實(shí)時(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò )。CAN協(xié)議廢除了傳統的站地址編碼，而代之以對數據通信塊編碼，因此可以以多主方式工作，網(wǎng)絡(luò )上任意節點(diǎn)均可主動(dòng)向其它節點(diǎn)發(fā)送信息;網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)可按系統實(shí)時(shí)性的要求分成不同的優(yōu)先級，一旦發(fā)生總線(xiàn)沖突，可減少總線(xiàn)仲裁時(shí)間，實(shí)現非破壞性?xún)?yōu)先權仲裁;CAN采用短幀結構，每一幀為8個(gè)字節，并采用了位填充、數據塊編碼、CRC檢驗等功能，數據出錯率較低。在自動(dòng)抄表系統中，采用CAN總線(xiàn)可以確