基于单片机的电集中抄表论文.doc
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基于单片机的电集中抄表论文,基于单片机的电集中抄表摘要本文阐述了基于单片机的电集中抄表系统，系统是在感应式电能表的基础上将其改装成为具有自动抄表和远程数据传输的新型的抄表形式。基于这种技术，文中将详细地介绍该电集中抄表系统的可行性，市场前景，硬件设计，软件设计，以及调试方法等。整个系统包括抄表模块和数据传输模块两大部分电路。抄表模块完成的是脉冲转...
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基于单片机的电集中抄表
摘 要
本文阐述了基于单片机的电集中抄表系统，系统是在感应式电能表的基础上将其改装成为具有自动抄表和远程数据传输的新型的抄表形式。基于这种技术，文中将详细地介绍该电集中抄表系统的可行性，市场前景，硬件设计，软件设计，以及调试方法等。整个系统包括抄表模块和数据传输模块两大部分电路。抄表模块完成的是脉冲转换，电流检测，报警和自动断电的功能。数据传输模块负责抄表系统与PC机控制中心的连接，实现控制中心对用电户进行同一抄表和统一收费的管理模式。应用该系统可以改变传统的抄表模式节省了人力，实现小区的智能化管理。文章的最后还总结了一些设计过程中遇到的问题以及解决方法。
关键词：AT89C51单片机；光电转换；电能表；防盗电；CAN总线
Abstract
This article elaborates copies the table based on the monolithic integrated circuit electricity centralism is re-equips into in the induction-type electrical energy table foundation it has copies automatically the table and the long range data transmission new copies the table form. Based on this kind of technology, in the article in detail introduced this electricity centralism copies the table system the feasibility, the market prospect, the hardware design, the software design, as well as debugging method and so on. The overall system including copies the table module and the data transmission module two major part electric circuits. Copies the table module to complete is the pulse transforms, the electric current examination, reports to the police with the automatic power failure function. The data transmission module copies the table system and the PC machine control center connection responsibly, the realization control center to uses electricity the household to carry on identical copies the table and the unification charge management pattern. Might change the tradition using this system to copy the table pattern to save the manpower, realized the plot intellectualized management. The article finally also summarized the question as well as the solution which in some design process meets.
Key word：AT89C51 monolithic integrated circuit；Photoelectricity transformation；
Electrical energy table；Security electricity；CAN main line
目 录
引言 1
1 集中抄表系统的发展及概况 1
1.1 电集中抄表系统 1
1.2 国内外发展的概况 2
1.3 住宅抄表自动化系统应用条件 3
2 方案论证与比较 3
2.1 抄表部分 3
2.1.1方案1： 3
2.1.2方案2： 3
2.1.3方案3： 3
2.2 数据传输部分 4
2.2.1方案1： 4
2.2.2方案2： 4
2.2.3方案3： 4
3 系统硬件设计 5
3.1 电能表模块电路设计 5
3.1.1AT89C51介绍 6
3.1.2固态继电器 9
3.1.3光电转换电路设计 10
3.1.4电流检测电路 11
3.1.5单片机系统电路 12
3.2 CAN总线接口电路的设计 12
3.2.1CAN总线概况 12
3.2.2SJA1000介绍 13
3.2.3与PCA82C200兼容性 16
3.2.4PCA82C250/251收发器 17
3.2.5RS-232标准 18
3.2.6MAX232 芯片简介 21
3.2.7CAN总线接口电路 23
3.2.8硬件电路 24
4.软件设计 25
4.1主程序设计流程图 25
4.2 抄表模块软件设计 26
4.3 CAN总线程序设计 27
4.3.1初始化程序流程图 27
4.3.2接收程序流程图 28
4.3.3发送程序流程图 29
5 系统调试 30
5.1 调试需要的工具 30
5.2 硬件调试 30
5.2.1光电转换电路 30
5.2.2电流检测电路 30
5.2.3CAN总线部分 31
5.2.4系统连调 31
5.3 软件调试 31
6 总结 31
6.1 技术优点及缺点 31
6.2 提高测量精度的几项措施 32
6.3 问题及解决方法 32
6.4 测试结果 32
6.5 系统使用说明 32
谢 辞 33
参考文献 34
附 录 35
参考文献
[1] 马忠梅.C语言应用程序设计[M] .北京：空航天大学出版社，1998.
[2] 李东生.Protel 99SE 电路设计技术入门与应用[M] . 北京：电子工业出版社，2002
[3] 将力培.单片微机系统实用教程 . 北京：机械工业出版社 2004.1
[4] 沈宏卫.单片机应用系统设计实例与分析 .北京： 北京航天大学出版社 2003.1
[5] 冯建华，赵亮 .单片机应用系统设计与分析 .北京： 人民邮电出版社 2004.11
[6] 尚金球.单片机原理与接口技术 .北京： 清华大学出版社 2004.12
[7] 余文俊.8051 C语言实习[M] .北京：中国水利水电出版社
[8] 余海生.微型计算机控制技术 . 清华大学出版社 2003
[9] 马忠梅.单片机的c语言应用程序设计[M] . 北京：北京航空航天大学出版社,2000.
[10] 肖蕙蕙.傅晓林编..数字电子技术基础[M] .重庆：重庆大学出版社，2002
[11] 朱耀国.模拟电子线路实验[M] .北京：高等教育出版社，1996
[12] 谢自美. 电子线路设计.实验.测试[M] .武汉：华中科技大学出版社，2000
[13] Control Systems Theory with Engineering Applications Boston.Basel.berlin，2001
摘 要
本文阐述了基于单片机的电集中抄表系统，系统是在感应式电能表的基础上将其改装成为具有自动抄表和远程数据传输的新型的抄表形式。基于这种技术，文中将详细地介绍该电集中抄表系统的可行性，市场前景，硬件设计，软件设计，以及调试方法等。整个系统包括抄表模块和数据传输模块两大部分电路。抄表模块完成的是脉冲转换，电流检测，报警和自动断电的功能。数据传输模块负责抄表系统与PC机控制中心的连接，实现控制中心对用电户进行同一抄表和统一收费的管理模式。应用该系统可以改变传统的抄表模式节省了人力，实现小区的智能化管理。文章的最后还总结了一些设计过程中遇到的问题以及解决方法。
关键词：AT89C51单片机；光电转换；电能表；防盗电；CAN总线
Abstract
This article elaborates copies the table based on the monolithic integrated circuit electricity centralism is re-equips into in the induction-type electrical energy table foundation it has copies automatically the table and the long range data transmission new copies the table form. Based on this kind of technology, in the article in detail introduced this electricity centralism copies the table system the feasibility, the market prospect, the hardware design, the software design, as well as debugging method and so on. The overall system including copies the table module and the data transmission module two major part electric circuits. Copies the table module to complete is the pulse transforms, the electric current examination, reports to the police with the automatic power failure function. The data transmission module copies the table system and the PC machine control center connection responsibly, the realization control center to uses electricity the household to carry on identical copies the table and the unification charge management pattern. Might change the tradition using this system to copy the table pattern to save the manpower, realized the plot intellectualized management. The article finally also summarized the question as well as the solution which in some design process meets.
Key word：AT89C51 monolithic integrated circuit；Photoelectricity transformation；
Electrical energy table；Security electricity；CAN main line
目 录
引言 1
1 集中抄表系统的发展及概况 1
1.1 电集中抄表系统 1
1.2 国内外发展的概况 2
1.3 住宅抄表自动化系统应用条件 3
2 方案论证与比较 3
2.1 抄表部分 3
2.1.1方案1： 3
2.1.2方案2： 3
2.1.3方案3： 3
2.2 数据传输部分 4
2.2.1方案1： 4
2.2.2方案2： 4
2.2.3方案3： 4
3 系统硬件设计 5
3.1 电能表模块电路设计 5
3.1.1AT89C51介绍 6
3.1.2固态继电器 9
3.1.3光电转换电路设计 10
3.1.4电流检测电路 11
3.1.5单片机系统电路 12
3.2 CAN总线接口电路的设计 12
3.2.1CAN总线概况 12
3.2.2SJA1000介绍 13
3.2.3与PCA82C200兼容性 16
3.2.4PCA82C250/251收发器 17
3.2.5RS-232标准 18
3.2.6MAX232 芯片简介 21
3.2.7CAN总线接口电路 23
3.2.8硬件电路 24
4.软件设计 25
4.1主程序设计流程图 25
4.2 抄表模块软件设计 26
4.3 CAN总线程序设计 27
4.3.1初始化程序流程图 27
4.3.2接收程序流程图 28
4.3.3发送程序流程图 29
5 系统调试 30
5.1 调试需要的工具 30
5.2 硬件调试 30
5.2.1光电转换电路 30
5.2.2电流检测电路 30
5.2.3CAN总线部分 31
5.2.4系统连调 31
5.3 软件调试 31
6 总结 31
6.1 技术优点及缺点 31
6.2 提高测量精度的几项措施 32
6.3 问题及解决方法 32
6.4 测试结果 32
6.5 系统使用说明 32
谢 辞 33
参考文献 34
附 录 35
参考文献
[1] 马忠梅.C语言应用程序设计[M] .北京：空航天大学出版社，1998.
[2] 李东生.Protel 99SE 电路设计技术入门与应用[M] . 北京：电子工业出版社，2002
[3] 将力培.单片微机系统实用教程 . 北京：机械工业出版社 2004.1
[4] 沈宏卫.单片机应用系统设计实例与分析 .北京： 北京航天大学出版社 2003.1
[5] 冯建华，赵亮 .单片机应用系统设计与分析 .北京： 人民邮电出版社 2004.11
[6] 尚金球.单片机原理与接口技术 .北京： 清华大学出版社 2004.12
[7] 余文俊.8051 C语言实习[M] .北京：中国水利水电出版社
[8] 余海生.微型计算机控制技术 . 清华大学出版社 2003
[9] 马忠梅.单片机的c语言应用程序设计[M] . 北京：北京航空航天大学出版社,2000.
[10] 肖蕙蕙.傅晓林编..数字电子技术基础[M] .重庆：重庆大学出版社，2002
[11] 朱耀国.模拟电子线路实验[M] .北京：高等教育出版社，1996
[12] 谢自美. 电子线路设计.实验.测试[M] .武汉：华中科技大学出版社，2000
[13] Control Systems Theory with Engineering Applications Boston.Basel.berlin，2001
