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设计一个抄表系统时,最关键的技术是抄表的方式。目前,电度表的抄表方式主要有:人工抄表、低压电力线载波抄表、现场总线或RS-485总线抄表、手持终端(电脑)人工抄表。手持终端(电脑)人工抄表是一种较理想的社区抄表方式。它具有系统简单、数据可靠完整、操作方便、维护费用低等特点,抄表省时、省力,可避免误抄。手持终端与电度表间的通信可采用无线通信或红外通信,广泛采用的是红外通信。
本文结合已有的技术,基于P89LPC932微处理器,提出了一种新型红外抄表系统的设计方案。该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(如用电的功率、用电功率因数、用电量等),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。多功能电度表和手持抄表终端的单片机均采用Philips公司最近生产的P89LPC932。该单片机不仅功能强大,而且接口简单,处理速度快,价格低廉,功耗小,内部集成了多个系统级功能部件。这是系统设计的特色之一。
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。其中起关键作用的是单片机P89LPC932。P89LPC932的管脚如图2所示。