6 系统软件设计
本系统的软件设计分采集器、集中器和监控中心三个层次,其中运行于采集器和集中器之间的程序采用C语言编写,经过ARM编译系统生成可执行程序,运行于LPC2138中。监控中心软件由Visual Basic 6.0开发,数据采用SQL Server数据库存储。软件采用结构化设计,便于完善和维护。同时做到界面美观,操作简便。
现将采集器和集中器的部分程序流程加以分析。采集器部分数据收发的程序流程如图4所示。采集器完成初始化之后,先查看是否有数据输入,若没有,则定时采集用户用电信息,存储起来,进入低功耗模式;若有数据输入,则进入接收模式,接收数据。检查这些数据是否向上层发送用户信息,若是,就进入发送模式,向上层发送数据,完成后进入低功耗模式;若不是,则修改电表参数,然后进入低功耗模式。在以上流程中,采集器不主动发送用户信息,只有当集中器向采集器发送采集命令时才进入发送模式。集中器部分数据收发的程序流程图如图5所示。程序流程与采集器部分相似,这里不再赘述。在程序设计过程中,我们应注意到, nRF903的通信速率最高为76.8kb/s;发送数据之前需将电路置于发射模式:接收模式转换为发射模式的转换时间至少需要1.5ms;发射模式转换为接收模式的转换时间至少需要1.5ms。在待机模式中,电路不接收和发射数据。在低功耗模式中,电路进入不了工作状态,不接收和发射数据。待机模式和低功耗模式转换为发射模式的转换时间至少要4.1ms;待机模式和低功耗模式转换为接收模式的转换时间至少要5.0ms。
7 系统的其他设计
系统还有低功耗设计和安全设计等,低功耗设计的重点是对。nRF903的控制,如果 nRF903始终处于接收状态,整个系统的功耗就会很大,所以应尽量使nRF903处于待机状态。但待机状态中的nRF903又无法收到数据。所以为了解决此矛盾,使nRF903间歇性地工作在接收状态。为了保证系统的安全,采集器和集中器选用大容量存储器,确保对用户电表数据的保存,不怕掉电,可不断重复读写,当网络出现故障时,可以保证抄表数据不丢失。同时,所有数据的收发须增加两种以上的校验,使数据的传输准确可靠。另外,采集器和集中器的微控制器 LPC2138有看门狗电路,此电路对运行状态进行实时监测,避免程序因外界干扰而陷入死循环,造成整个系统陷入停滞状态。
8 结束语
本无线抄表系统的开发,实现了对用户用电信息的无线采集,并通过对数据的统计处理,实现了网上预交费和对用电情况的实时监测,有效防止了欠费和窃电等情况的发生。监控中心通过Internet对用户用电信息进行Web发布,方便了用户的查询,有效避免了纠纷的发生。同时,本系统成本较低,是一种高效、可靠的自动化抄表系统。