基于80C196KB的远程测控终端的设计

　　80C196KB单片机内部的A/D转换器在采用8MHz晶体时，转换周期约22μs，对A/D转换器的启动控制和转换结果的读取，都是通过寄存器操作完成，转换结束判断选择采用查询方式。RTU对所有支路采集一次电压/电流的时间周期可以用软件设置，默认为3min。

　　RTU现场采集的是交流信号，路灯支路的工作电压和电流，只有有效值测量才具有实际意义。因此，采用了交流采样的方法即在交流信号的一周期内，等间隔采样N个瞬时值，用软件计算电压/电流的有效值。电压/电流的有效值计算公式如下：

　　系统中，RTU分布在全市的各分控点上，环境条件比较复杂，存在着各种各样的干扰，为了提高数据采集的可靠性和精确度，在软件设计上采用了数字滤波的方法，连续采集5个周期的数据，计算出5个有效值，然后进行平滑滤波处理，即去掉最大值和最小值，对其余数据取算术平均值，作为实时有效值。

　　RTU的无线数传模块传送速率为1200bps，工作在半双工方式，除了响应监控中心的命令上传数据或故障报警时处于发送状态外，其它时间都处于接收状态，准备接收监控中心的命令。实验发现，数传模块由发送到接收状态的可靠转换需要一定的时间，所以，编程时在最后字节数据发送完毕后应先执行一段延时程序，然后再切换到接收状态，否则最后字节数据无法正常传输，延时时间可以通过实验确定。

　　为了提高数据传输的可靠性和准确性，一方面在数据传送前，监控中心和通信站点RTU之间先进行呼叫联络，联络成功则传送后续命令或参数。否则，若5s内无正确回应，重新呼叫，若连续3次联络失败，就认为通信暂时失败，记录信息。另一方面，由于数据传送命令类型多、数据长度不定，在传送过程中，信息采用如下帧格式。

　　标识码，表示信息帧的开始。

　　RTU地址及其反码，用于RTU地址校验及目标站点识别。

　　数据长度及其反码，用于数据长度校验，后续命令和参数按照长度字节来接收。

　　校验码，是对应于命令码和参数字节的校验，系统中采用了累加和的校验方法。为了避免累加和字节与标识码字节冲突，发送和接收时规定，当累加和字节等于标识码时，累加和取其反码，否则累加和字节正常传送。

　　在数据尾加入的10字节数据“00H”无实际意义。它的作用在于避免通信过程中由于数据丢失致使RTU处于“长收”状态。

　　RTU在接收数据过程中，三部分经校验均无误后，向监控中心回送接收正确联络码，否则，认为此次数据无效，回送接收错误联络码，要求监控中心重发，三次传送均失败后，认为该站点通信失败，监控中心暂停与该站点的通信。

　　9 结束语

　　本文设计的远程测控终端（RTU），采用80C196系列单片机作为控制核心，充分利用了单片机的资源，运行速度快A集成度高，集现场数据采集与处理、现场控制与工作状态监测、远程通信于一体，可靠性强，适合于现场运行。该RTU还可以应用于电力、石油、水利等领域的数据采集与控制，应用前景广阔。