電度表信息自動采集終端的設(shè)計及防干擾措施

　　1.7 操作鍵盤模塊

　　操作鍵盤模塊由鍵盤和AT89C51-2組成。通過操作鍵盤，可設(shè)置一些參數(shù)，如終端的地址、各用戶的電度表常數(shù)等，也可以對單片機發(fā)出簡單的指令，如顯示各項參數(shù)、手動需量等。

　　2 軟件設(shè)計

　　結(jié)合自動采集終端硬件來設(shè)計軟件，通過分析要實現(xiàn)的功能，整個程序可分為主程序和中斷服務(wù)程序模塊。系統(tǒng)主程序?qū)ο到y(tǒng)進行初始化設(shè)置，完成上電后對上次停電后的信息處理，采集電能量并進行相應(yīng)的處理，處于待機狀態(tài)接收收集站下達的指令，并做分析處理，控制數(shù)據(jù)傳輸、鏈路檢查和校對時鐘等任務(wù)的執(zhí)行，流程如圖2所示。其中，電能量的采集使用定時中斷;采樣間隔可根據(jù)用戶電度表容量設(shè)置，樣機中采樣間隔設(shè)置為100μm，程序流程見圖3。中斷服務(wù)程序模塊有定時中斷、通信中斷等實時性處理的功能模塊。通過各功能模塊之間的調(diào)用，一層一層地實現(xiàn)程序功能。

　　3 自動采集終端的抗干擾措施

　　為了保證采集數(shù)據(jù)的準確性和數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕到y(tǒng)必須具有較強的抗干擾性。在系統(tǒng)設(shè)計的過程中，采取以下措施來增強系統(tǒng)的抗干擾能力：

　　(1)采用施密特觸發(fā)器和積分處理等對脈沖信號進行多次濾波和整形操作，以去除窄干擾脈沖的干擾。

　　(2)采用光電措施實現(xiàn)主板電路和電度表的隔離以及軟件的防干擾處理。

　　(3)用D觸發(fā)器對脈沖進行鎖存，累加計數(shù)后清除。

　　(4)存儲芯片采用具有掉電保護功能的AT24C32，防止因掉電造成數(shù)據(jù)丟失，電力線調(diào)制解調(diào)芯片采用具有掉電保護、看門狗等多種功能的ST7538，以防止程序跑飛。

　　(5)在所有環(huán)節(jié)中，對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行CRC校驗，以保證數(shù)據(jù)的可靠接收。

　　(6)在軟件中對脈沖的邊沿抖動進行處理，以防止因“毛刺”現(xiàn)象引起誤差。

　　(7)在CPU處于空閑時，用軟件使之進入待機狀態(tài)，這時CPU不執(zhí)行任何操作，只有系統(tǒng)中斷可以喚醒它，所以相應(yīng)地對干擾也不敏感。

　　4 結(jié)語

　　利用硬件和軟件防干擾相結(jié)合的方法，采用雙CPU共用數(shù)據(jù)存儲器技術(shù)、脈沖硬處理電路、先進的調(diào)制解調(diào)和CRC循環(huán)冗余編碼解碼技術(shù)，實現(xiàn)了高可靠的脈沖采集，防止了脈沖的漏記和多記，解決了脈沖計數(shù)和電力線載波通信的實時性和引腳不足等問題，實現(xiàn)了低成本、高可靠性、高穩(wěn)定性的電能信息自動采集終端的脈沖計數(shù)、分時計費和電力線載波通信功能，形成了功能強大，易維護性強，可擴展性好，安全性高的電能信息自動采集終端系統(tǒng)。這種技術(shù)可應(yīng)用于電子信息、電力、環(huán)保、自來水、煤氣等行業(yè)的檢測儀器設(shè)備中。隨著供電、用電管理系統(tǒng)的不斷完善與發(fā)展，該系統(tǒng)無疑具有廣闊的發(fā)展空間和使用價值。