电度表信息自动采集终端的设计及防干扰措施

作者：时间：2010-08-19来源：网络收藏

　　1.4 通信模块

　　通信模块由控制芯片AT89C51-2、电力线载波芯片ST7538及其外围电路组成。ST7538是采用FSK调制技术的高集成度、功能强大的电力载波芯片，内部采取了多种抗干扰措施，它可以在噪声频带很宽的信道环境下实现可靠的通信。内部集成了发送和接收数据的所有功能，通过串行通信，可以方便地与微处理器相连接。内部具有电压自动控制和电流自动控制，只要通过耦合变压器等少量外围器件即可连接到电力网中。ST7538除了实现电力线载波通信功能外，还具有看门狗、过零检测、运算放大器、时钟输出、超时溢出输出、+5 V电源和+5 V电源输出等功能，大大减少了ST7538应用电路的外围器件数量。该芯片符合欧洲CENELEC(EN50065-1)和美国ECC标准。

　　1.5 时钟电路模块

　　时钟电路模块由AT89C51-1和时钟芯片DS12887组成。CPU通过读DS12887的内部时标寄存器即可通过选择二进制码或BCD码初始化芯片的10个时标寄存器得到当前的时间和日历，其内部14 b非易失性静态RAM可供用户使用。对于没有RAM的单片机应用系统，可在主机掉电时保存一些重要数据。DS12887的4个状态寄存器用来控制和指出DS12887模块的当前工作状态，除数据更新外，程序可随时读写这4个寄存器。利用单片机对DS12887进行编程，可方便地实现读数，完成定期抄表等功能。

　　1.6 工作状态显示模块

　　工作状态显示模块主要由发光二极管、放大器、AT89C51-2等元件组成。用不同颜色的发光二极管来分别显示电源的通断、链路的连接以及数据的发送等状态。该电路模块具有响应速度快，使用温度范围较大，功耗小，使用寿命长等优点。

　　1.7 操作键盘模块

　　操作键盘模块由键盘和AT89C51-2组成。通过操作键盘，可设置一些参数，如终端的地址、各用户的电度表常数等，也可以对单片机发出简单的指令，如显示各项参数、手动需量等。

　　2 软件设计

　　结合自动采集终端硬件来设计软件，通过分析要实现的功能，整个程序可分为主程序和中断服务程序模块。系统主程序对系统进行初始化设置，完成上电后对上次停电后的信息处理，采集电能量并进行相应的处理，处于待机状态接收收集站下达的指令，并做分析处理，控制数据传输、链路检查和校对时钟等任务的执行，流程如图2所示。其中，电能量的采集使用定时中断;采样间隔可根据用户电度表容量设置，样机中采样间隔设置为100μm，程序流程见图3。中断服务程序模块有定时中断、通信中断等实时性处理的功能模块。通过各功能模块之间的调用，一层一层地实现程序功能。