無線抄表檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3．2 存儲(chǔ)器模塊
由于該系統(tǒng)檢測(cè)模塊需要儲(chǔ)存大量數(shù)據(jù)，并具有掉電自動(dòng)保存數(shù)據(jù)功能，X24C45是按16x16方式組織的SRAM和EEPROM位對(duì)位構(gòu)成的串行256位NOVRAM(非易失性SRAM)，另外，X24C45具有上電時(shí)自動(dòng)調(diào)出，掉電時(shí)自動(dòng)存儲(chǔ)(Autostore)數(shù)據(jù)的功能，所以這里采用X24C45實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能。上電后，SRAM和EEPROM的數(shù)據(jù)互相傳送。對(duì)SRAM操作，讀寫次數(shù)無任何限制。一旦電源電壓降至4．3 V以下，數(shù)據(jù)便自動(dòng)從SRAM保存到EEPROM中。為保證數(shù)據(jù)能夠可靠存入EEPROM，電源電壓不能下降太快，其典型時(shí)間為5 ms，帶有電容的系統(tǒng)中一般都能夠滿足。EEPROM具有1 000 000次的存儲(chǔ)壽命，數(shù)據(jù)可保存100年以上。
X24C45的讀寫操作都是針對(duì)SRAM的，因而其讀寫次數(shù)無限制。X24C45內(nèi)部有8位指令寄存器，單片機(jī)通過SK和DI進(jìn)行訪問。在整個(gè)數(shù)據(jù)操作期間，CE必須保持高電平。圖3為X24C45與AT89C51單片機(jī)的接口電路。

3．3 無線收發(fā)模塊
該系統(tǒng)選用PTR2000作為無線收發(fā)模塊。該器件是基于nRF401器件的無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，利用串口傳輸數(shù)據(jù)。無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊是單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)的一個(gè)特殊執(zhí)行模塊。單片機(jī)間的無線數(shù)據(jù)傳輸過程：?jiǎn)纹瑱C(jī)處理需要發(fā)送的數(shù)據(jù)，利用串口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綗o線數(shù)據(jù)傳輸模塊的發(fā)送端，串行信號(hào)經(jīng)調(diào)制后發(fā)送到接收端，單片機(jī)利用串口讀取接收端數(shù)據(jù)，完成無線數(shù)據(jù)的傳輸。
3．4 看門狗模塊
看門狗電路是對(duì)用電系統(tǒng)突然掉電或欠電壓保護(hù)的裝置。該系統(tǒng)選用基于PC817C和LM7805的用電系統(tǒng)的掉電保護(hù)裝置，保存每個(gè)電能表的轉(zhuǎn)數(shù)數(shù)據(jù)。該裝置在用電系統(tǒng)出現(xiàn)低電壓尺寸，是由于LM7805穩(wěn)壓范圍較小，不可能繼續(xù)穩(wěn)定在5 V，所以此時(shí)CPU不能接收用電系統(tǒng)欠電壓的低信號(hào)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。而MAX813的掉電保護(hù)裝置不會(huì)出現(xiàn)上述現(xiàn)象，采用LM2576代替LM7805將得到更寬泛的工作電壓范圍，同時(shí)也能輸出更穩(wěn)定的電壓，使MCU有足夠時(shí)間保存數(shù)據(jù)，這樣可避免MCU因接收不到電壓偏低信號(hào)而導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。

4 電表檢測(cè)模塊軟件設(shè)計(jì)
電表端檢測(cè)部分所設(shè)計(jì)包括：主程序、數(shù)據(jù)信號(hào)采集、無線收發(fā)(中斷方式)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等部分，因此需統(tǒng)籌設(shè)計(jì)無線收發(fā)電路(中斷方式)、存儲(chǔ)器電路。數(shù)據(jù)信號(hào)采集部分軟件設(shè)計(jì)將采集的信號(hào)通過單片機(jī)處理將數(shù)據(jù)保存到存儲(chǔ)器X24C45中，通過無線收發(fā)模塊PTR2000接收掌上機(jī)發(fā)送的命令，單片機(jī)執(zhí)行相應(yīng)操作，將存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)發(fā)送給掌上機(jī)系統(tǒng)或控制用戶的斷／送電。同時(shí)啟動(dòng)看門狗電路，防止突然掉電使數(shù)據(jù)丟失。圖4為電表檢測(cè)模塊的主程序流程。

5 結(jié)束語
無線掌上抄表系統(tǒng)是以單片機(jī)為控制器，以其高性能、高速度、體積小、價(jià)格低廉、穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)應(yīng)用于該系統(tǒng)。解決了目前傳統(tǒng)抄表中的入戶難、企業(yè)管理費(fèi)用開支高、查表收費(fèi)人員工作條件差、效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大等問題。自動(dòng)抄表系統(tǒng)是我國(guó)抄表行業(yè)的必然發(fā)展趨勢(shì)。