USB總線在遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)中的應(yīng)用

　1 前 言

　　隨著供水部門、供電部門、供氣部門對(duì)“一戶一表”工程改造的推進(jìn)，以及對(duì)自動(dòng)化的要求，遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)已成為水、電、氣自動(dòng)化管理和智能化控制不可缺少的組成部分。

　　采用集中抄表系統(tǒng)能夠杜絕人工抄表產(chǎn)生的誤抄、漏抄、估抄等人為錯(cuò)誤,提高工作效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，減員增效。一般抄表系統(tǒng)采用RS485總線，然后通過485/232模塊與監(jiān)控計(jì)算機(jī)連接，計(jì)算機(jī)通過串口輪巡采集電表數(shù)據(jù)。由于串口速度慢，這成為抄表系統(tǒng)傳輸速率提高的瓶頸,而使用485/usb模塊，能很好的解決這個(gè)問題，USB 1.1規(guī)范的最高傳輸速率為12 Mb/s。USB總線除了用于外圍設(shè)備和PC機(jī)之間的連接之外，在其它領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用，包括測(cè)量和自動(dòng)化應(yīng)用。

　　2 硬件設(shè)計(jì)：

　　模塊的硬件包括: 微控制器、RS485 總線通信接口和USB 通信接口，如圖1：

　　RS485定義了一個(gè)基于單對(duì)平衡線的多點(diǎn)、雙向（半雙工）通信鏈路，采用平衡式發(fā)送，差分式接收的數(shù)據(jù)收發(fā)器來驅(qū)動(dòng)總線,每次通信只能有一個(gè)主站，適合輪巡方式通信。RS485收發(fā)器采用TI公司的75LBC184,它使用單電源供電，電壓在+3-+5.5V范圍都能正常工作，能完成TTL與RS485之間的轉(zhuǎn)換。在電路中，使用了TLP521進(jìn)行隔離，提高了系統(tǒng)的可靠性。

　　USB 通信接口采用PDIUSBD12，負(fù)責(zé)與上位機(jī)和微處理器進(jìn)行信息交換。PDIUSBD12是PHILIPS公司推出的一種價(jià)格便宜、功能完善的USB并行接口芯片，支持多路復(fù)用、非多路復(fù)用和DMA并行傳輸，它遵從USB1.1協(xié)議，適合于不同用途的傳輸類型。PDIUSBD12需要外接微控制器來進(jìn)行協(xié)議處理和數(shù)據(jù)交換，對(duì)MCU沒有特殊要求，接口方便靈活。微處理器采用P89C51RD 單片機(jī)。

　　3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)：

　　3.1 RS485軟件子程序設(shè)計(jì)：

　　RS485軟件編程非常簡(jiǎn)單，它使用處理器的串口。數(shù)據(jù)到來時(shí)存放到串口緩沖區(qū)中，并產(chǎn)生串口中斷。