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摘要：針對(duì)目前我國(guó)電能數(shù)據(jù)的采集方法不便的這一現(xiàn)狀，提出并實(shí)現(xiàn)了一種電能裝置無(wú)線性表系統(tǒng)。介紹電能表無(wú)線自動(dòng)抄表系統(tǒng)的原理、構(gòu)成、特點(diǎn)，并敘述AT90S2313單片機(jī)在電能表自動(dòng)抄表系統(tǒng)中的應(yīng)用。 關(guān)鍵詞：無(wú)線抄表系統(tǒng) AT90S2313 單片機(jī) 電能計(jì)量引言電能表自動(dòng)抄表簡(jiǎn)稱ARM(Automatic Reading Meter)，是供電部門將安裝在用戶處的電能表所記錄的用電量等數(shù)據(jù)通過遙測(cè)、傳輸和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)匯總到營(yíng)業(yè)部門，代替人工抄表及一連串后續(xù)工作。隨著經(jīng)濟(jì)體制改革的深入，電能計(jì)量、電費(fèi)核算及收繳的及時(shí)性和準(zhǔn)確性已成為用電企業(yè)的重要課題;而目前我國(guó)電能數(shù)據(jù)的采集基本上為手工抄表，需要抄表人員走家串戶，每月或每?jī)稍鲁淮危偻ㄟ^微機(jī)或手工制作的電費(fèi)單催繳用戶電纜，存在著錯(cuò)抄、漏抄、估抄等問題。自動(dòng)抄表系統(tǒng)的研制與應(yīng)用是解決上述問題的有效途徑之一，而無(wú)線抄表系統(tǒng)則是自動(dòng)抄表系統(tǒng)中 種較優(yōu)的方式。該系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)是邁向配電自動(dòng)化的第一步，并有助于提高電力系統(tǒng)用電管理的水平。
二是PC機(jī)通信軟件的設(shè)計(jì)部分。這里要介紹AT90S2313單片機(jī)的匯編語(yǔ)言設(shè)計(jì)問好。其軟件設(shè)計(jì)思想是采用模塊化編程，即系統(tǒng)的總體功能由各子程序完成。主要的子程序有定時(shí)器中斷、數(shù)據(jù)算是和接收發(fā)送中斷服務(wù)程序等。
1.單片機(jī)初始化部分主程序部分首先對(duì)單片機(jī)進(jìn)行初始化，其包括堆棧指針設(shè)置;端口的工作方式設(shè)置;定時(shí)器的預(yù)分頻系數(shù)和初值設(shè)置;串行通信的控制寄存器和波特率寄存器的設(shè)置;看門狗定時(shí)器的周期及初值設(shè)置;單片機(jī)的地址設(shè)置;開全局中斷等，其流程圖如圖2所法。初始化子程序如下：start:ldi tmp,$d9 ;設(shè)置堆棧指針out spl,tmpclr tmp ;設(shè)置B口、D口為輸入且不帶上拉out ddrb,tmpout ddrd,tmpout portb,tmpldi tmp,2 ;設(shè)置定時(shí)器分頻系數(shù)及定時(shí)器賦初值out timsk,tmp ;定時(shí)周期為6.4ms，開定時(shí)器中斷l(xiāng)di tmp,timer Tout tccr0,tmpldi tmp,$d8 ;允許接收中斷和發(fā)送中斷out ucr,tmpldi tmp,baud ;設(shè)置波特率為9600baudout ubrr,tmpldi tmp,watchT ;設(shè)置看門狗定時(shí)器的周期及初值out wdtcr,tmpldi tmp,$0a ;設(shè)置模塊比較器工作方式out acsr,tmpldi r26,address ;給單片機(jī)賦初始地址ldi tmp,$2dst x+,tmpldi tmp,$d0st x+,tmpldi tmp,$77st x+,tmpldi tmp,$07st x+,tmpldi tmp,$02st x,tmpldi r26,figa0 ;清所有標(biāo)志位clr tmpst x+,tmpst x,tmpsei ;開全局中斷2.定時(shí)器中斷服務(wù)程序定時(shí)器中斷服務(wù)程序主要是測(cè)量各電表的脈沖數(shù)。由于電表輸出脈沖寬度為80ms，其誤差為±20%，即最窄脈沖寬度約為64ms，最寬脈沖寬度約為96ms。因而本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的定時(shí)時(shí)間為6.4ms，為了抗以免發(fā)生脈沖誤計(jì)，采用了數(shù)字濾波的方法，要求脈沖輸入的引腳電平連續(xù)保持10次為高電平時(shí)才計(jì)1次脈沖，避免了窄脈沖的干擾引起的誤計(jì)。3.串行通信接收和發(fā)送中斷服務(wù)程序串行通信的接收中斷和發(fā)送中斷服務(wù)程序主要完成單片機(jī)和上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換。其中接收中斷服務(wù)程序主要是接收從上位機(jī)傳來(lái)的各種命令，發(fā)送中斷服務(wù)程序是單片機(jī)對(duì)上位機(jī)的各種命令的響應(yīng)，如上位機(jī)叫單片機(jī)發(fā)送地址等。接收和發(fā)送中斷服務(wù)程序流程圖如圖3和圖4所示。4.數(shù)據(jù)處理子程序數(shù)據(jù)處理子程序是軟件設(shè)計(jì)中的重要部分。它通過對(duì)串行通信接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、比較、判斷并轉(zhuǎn)入相應(yīng)的子程序。由于要實(shí)現(xiàn)上位機(jī)對(duì)單片機(jī)的控制，自行規(guī)定了一些控制命令。為了不與模塊和計(jì)算機(jī)(單片機(jī))之間的控制命令傳輸格式相沖突，自行規(guī)定的一些控制命令都采用數(shù)據(jù)傳送的方式傳送，有別于命令傳送方式，因此開始字符小于30H。5.片內(nèi)EEPROM操作子程序片內(nèi)EEPROM操作子程序包括對(duì)EEPROM的讀操作和寫操作。其中讀操作是在主程序初始化后進(jìn)行的，寫操作是在掉電時(shí)由模擬比較器產(chǎn)生的標(biāo)志被主程序查詢到而進(jìn)入的。這一部分內(nèi)容雖然不多，但對(duì)于數(shù)據(jù)的保存和恢復(fù)非常重要，因?yàn)橄到y(tǒng)一旦開始工作后，它所記錄的數(shù)據(jù)是絕對(duì)不能丟失的。EEWrite_seq: ;對(duì)EEPROM的寫操作.def EEwtmp =r24.def EEdwr_s=r18.def counter=r22sbic EECR,EEWErimp EEWrite_seqout EEAR,Eewtmpout EEDR,Eedwr_ssbi EECR,EEMWEsbi EECR,EEWEin Eewtmp,EEARinc EewtmpretEERead_seq; ;對(duì)EEPROM的讀操作.def EErtmp=r24.def EEdrd_s=r0sbic EECR,EEWErjmp EERead_seqout EEAR,Eertmpsbi EECR,EEREin EEdrd_s,EEDRin EErtmp,EEARinc EErtmpret值得注意的是，AT90S2313單片機(jī)的片內(nèi)EEPROM被分隔為一些連續(xù)的單元。對(duì)EEPROM的讀寫都必須從每個(gè)單元的初始地址開始，否則不能正確完成對(duì)EEPROM的讀寫。因此，在主程序中要進(jìn)行EEPROM的讀寫操作時(shí)，都是從EEPROM的00地址單元開始。
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