无线抄表系统的设计.pdf

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1、·电气技术与自动化·林萌·无线抄表系统的设计无线抄表系统的设计林萌(山东费县供电公司，山东费县273400)摘要：介绍了用红外线实现上位单片机和多个单片机问的无线串行通信的方法，并基于该方法设计实现了新型无线抄表系统，给出了硬件线路图、通信协议和程序流程，并在供电公司进行了应用，效果明显。关键词：抄表系统；单片机；红外线；无线中图分类号：TH12；TM571文献标志码：B文章编号：1671—5276(2010)04-0176-03WirelessMeterReadingSystemLINMeng(FeixianPowe

2、rSupplycompany，Feixian273400，China)Abstract：ThispaperjndetailintroducesthemethodwhichiSusedtocompletethewirelessserialcommunicationbetweenhostsin·glechipmicrocomputerandothersbymeansofultraredrays，designsanewkindofwirelessmeterreadingsystembasedonthemethodandput

3、sforwardthehardwarecircuitdiagram，communicationprotocolandprogramflow．Thissystemisusedinthepowersupplycompanywithgoodefect．Keywords：meterreadingsystem；singlechipmicrocomputer；ultraredrays；wireless0引言传统热量表的抄表方式是由抄表员人工进行抄表，这样既复杂又容易出错。本系统利用单片机编解码红外无线通信接口设计了新型无线抄表系统

4、，系统由热量表、手持抄表器、Pc机管理系统三部分组成，来实现热量表的抄表，完成热量表用热量的抄录、设置表底数、热量表校准等工作⋯。无线抄表系统的设计图2红外抄表器的硬件构成图1．1红外线通信原理1．2．2单片机的选用原则在抄表机数据通信系统中，单片机之问的数据通信采选购单片机总体应从两个方面考虑，1)目标系统需用一对多的主从模式，利用波长为950fin的近红外波通要哪些资源；2)根据成本的控制选择价格最低的产品，即信。其原理示意图如图1所示。所谓“性价比最高”原则。综合考虑，在本设计中，用AT89C51芯片作为主控芯片

5、。晶振采用外部输入，使用PDIUSBD12的CLKOUT作为AT89C51的晶振输入。复位电路使用通常的RC电路。RXD和TO引脚用于接红外发送电路，TXD引脚用于接红外接收电路。1．2．3热量表红外通信接口的硬件设计图1抄表机单片机与热量表单片机串行通讯本设计中热量表的芯片仍采用单片机89C51，利用单片机的串行口、定时器／计数器11D，定时器／计数器T1，红外发射管和红外接收管等简单的软硬件就能可靠地实现1．2红外抄表系统的硬件实现红外通信功能。红外串行通信接口如图3所示。1．2．1红外抄表器的硬件构成红外发送电路

6、的工作原理为：串行数据由单片机的串根据抄表器的功能要求，其硬件构成图如图2所示。行输出端TXD(P3．1)送出并驱动T1管，进行二进制数据作者简介：林萌(1976一)女，山东费县人，山东费县供电公司助理工程师，主要从事继电保护工作。·l76·http：／／ZZHD．chinajourna1．net．crlE-mail：ZZHD@chainajourna1．net．cn《机械制造与自动化》·电气技术与自动化·林萌·无线抄表系统的设计不断扫描键盘，若发现有命令键按下，则调用发送子程序发送相应的操作命令，发送结束后即启动接收

7、子程序，以接收热量表回送的信息，然后对接收到的信息进行后续处理。其通信流程如图5所示。TXDP3．489C51+5V设置定时器Tl的模式TSOP1738R7JRXD预置T1的初值：I关闭T1中断0J启动定时器Tl图3红外串行通信接口图J设置串口波特⋯0’和“1”的传输(数据由串行发送缓冲器SBUF中送率及工作方式出)，以及利用P3．4口控制驱动三极管T2进行高频38IkHz调制(高频驱动信号由定时器／计数器11D的方式2自开串口中断动重装模式产生)，从而可靠地实现了红外发射管在传输数据⋯0’时进行高频红外发射而在传输数

8、据“1”时被截止的发射功能。若传送的波特率设为1200bit／s，则每个数主程序初始化子程序位⋯0’对应32个载波脉冲调制信号的时序，如图4所示。红外接收电路选用Vishay公司生产的专用红外接收图5抄表机通讯程序流程图模块TSOPI738。该接收模块是一个三端元件，使用单电源+5V电源。1．3．2热量表端软件设计红外接收是利用红