基于LPC2138和GPRS技術(shù)的無線抄表系統(tǒng)

6 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)分采集器、集中器和監(jiān)控中心三個(gè)層次，其中運(yùn)行于采集器和集中器之間的程序采用C語言編寫，經(jīng)過ARM編譯系統(tǒng)生成可執(zhí)行程序，運(yùn)行于LPC2138中。監(jiān)控中心軟件由Visual Basic 6．0開發(fā)，數(shù)據(jù)采用SQL Server數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)。軟件采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，便于完善和維護(hù)。同時(shí)做到界面美觀，操作簡便。

現(xiàn)將采集器和集中器的部分程序流程加以分析。采集器部分?jǐn)?shù)據(jù)收發(fā)的程序流程如圖4所示。采集器完成初始化之后，先查看是否有數(shù)據(jù)輸入，若沒有，則定時(shí)采集用戶用電信息，存儲(chǔ)起來，進(jìn)入低功耗模式；若有數(shù)據(jù)輸入，則進(jìn)入接收模式，接收數(shù)據(jù)。檢查這些數(shù)據(jù)是否向上層發(fā)送用戶信息，若是，就進(jìn)入發(fā)送模式，向上層發(fā)送數(shù)據(jù)，完成后進(jìn)入低功耗模式；若不是，則修改電表參數(shù)，然后進(jìn)入低功耗模式。在以上流程中，采集器不主動(dòng)發(fā)送用戶信息，只有當(dāng)集中器向采集器發(fā)送采集命令時(shí)才進(jìn)入發(fā)送模式。集中器部分?jǐn)?shù)據(jù)收發(fā)的程序流程圖如圖5所示。程序流程與采集器部分相似，這里不再贅述。在程序設(shè)計(jì)過程中，我們應(yīng)注意到， nRF903的通信速率最高為76．8kb／s；發(fā)送數(shù)據(jù)之前需將電路置于發(fā)射模式：接收模式轉(zhuǎn)換為發(fā)射模式的轉(zhuǎn)換時(shí)間至少需要1．5ms；發(fā)射模式轉(zhuǎn)換為接收模式的轉(zhuǎn)換時(shí)間至少需要1．5ms。在待機(jī)模式中，電路不接收和發(fā)射數(shù)據(jù)。在低功耗模式中，電路進(jìn)入不了工作狀態(tài)，不接收和發(fā)射數(shù)據(jù)。待機(jī)模式和低功耗模式轉(zhuǎn)換為發(fā)射模式的轉(zhuǎn)換時(shí)間至少要4．1ms；待機(jī)模式和低功耗模式轉(zhuǎn)換為接收模式的轉(zhuǎn)換時(shí)間至少要5．0ms。

7 系統(tǒng)的其他設(shè)計(jì)
系統(tǒng)還有低功耗設(shè)計(jì)和安全設(shè)計(jì)等，低功耗設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是對。nRF903的控制，如果 nRF903始終處于接收狀態(tài)，整個(gè)系統(tǒng)的功耗就會(huì)很大，所以應(yīng)盡量使nRF903處于待機(jī)狀態(tài)。但待機(jī)狀態(tài)中的nRF903又無法收到數(shù)據(jù)。所以為了解決此矛盾，使nRF903間歇性地工作在接收狀態(tài)。為了保證系統(tǒng)的安全，采集器和集中器選用大容量存儲(chǔ)器，確保對用戶電表數(shù)據(jù)的保存，不怕掉電，可不斷重復(fù)讀寫，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，可以保證抄表數(shù)據(jù)不丟失。同時(shí)，所有數(shù)據(jù)的收發(fā)須增加兩種以上的校驗(yàn)，使數(shù)據(jù)的傳輸準(zhǔn)確可靠。另外，采集器和集中器的微控制器 LPC2138有看門狗電路，此電路對運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，避免程序因外界干擾而陷入死循環(huán)，造成整個(gè)系統(tǒng)陷入停滯狀態(tài)。

8 結(jié)束語
本無線抄表系統(tǒng)的開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了對用戶用電信息的無線采集，并通過對數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)上預(yù)交費(fèi)和對用電情況的實(shí)時(shí)監(jiān)測，有效防止了欠費(fèi)和竊電等情況的發(fā)生。監(jiān)控中心通過Internet對用戶用電信息進(jìn)行Web發(fā)布，方便了用戶的查詢，有效避免了糾紛的發(fā)生。同時(shí)，本系統(tǒng)成本較低，是一種高效、可靠的自動(dòng)化抄表系統(tǒng)。