一种基于微处理器的新型红外抄表系统的设计

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  • 手工抄表效率低下,在查询、记录、传输这几个环节上,手工操作的方式使工作效率大大降低。因此,该局开始寻找更有效的抄表解决方案。以电力营销管理信息系统为基础的抄表机的应用,在电表定位查询、电量数据的采集、传输、处理方面发挥着巨大的作用,并且比集中抄表远程传输更节约成本。

      基于P89LPC932微处理器,新型红外抄表系统与已有的同类系统相比,具有结构简单、功耗和成本低的特点,可进行多电量测量,并能长期保存数据。

      1  抄表系统的总体结构

      红外抄表系统的总体结构框图如图1所示,系统由二部分构成:多功能电度表和手持抄表终端,二者通过红外线进行通信。多功能电度表在单片机的控制下,可测量多种用电数据,并可根据功率因数的不同按不同比率计算电费。多功能电度表能将得到的各种数据记录下来,在停电时保持数据不丢失。手持抄表终端可通过红外线对多功能电度表进行抄表,将电度表中保存的各种数据存储到抄表终端中,然后抄表终端通过串口将存储的数据传给计算机进行处理。

    一种基于微处理器的新型红外抄表系统的设计

      2  多功能电度表的设计

      多功能电度表由P89LPC932单片机、红外通信模块、显示模块和信号采集模块等组成。P89LPC932是Philips公司推出的高性价比单片机,该器件内含增强型CPU,同一工作频率下的速度为标准80C51单片机的6倍。P89LPC932的管脚如图2所示。

    一种基于微处理器的新型红外抄表系统的设计

      P89LPC932主要特性:(1)指令执行速度快。(2)操作电压范围为2.4~3.6V,I/O口可承受5V,可上拉或驱动到5.5V。(3)8KB的Flash程序存储器,具有可擦除扇区,提供ISP和IAP编程功能。(4)256B的RAM数据存储器,512B的附加片内RAM。(5)512B的E2PROM存储区,可以存放序列码及设置参数等。(6)捕获/比较单元(CCU)提供PWM,输入捕获和输出比较功能。(7)2个模拟比较器,可以选择输入和参考源。(8)8个键盘中断。(9)增强型UART。(10)具有I2C和SPI二种串行通信接口。(11)提供空闲和掉电模式,典型掉电电流仅为1μA,极大地降低了功耗。(12)所有的口线均有20mA的驱动能力,可以方便地驱动数码管。

      2.1 功率因数和用电信号的测量

      在多功能电度表中,主要的测量参数是功率因数和用电信号。根据这2个参数可计算出有功功率、无功功率、用电量、电费等多项数据。测量这2个参数的硬件电路如图3所示。

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