基于NFC技術(shù)的無(wú)線抄表檢測(cè)系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)

　　目前我國(guó)主要是依靠人工抄表收費(fèi)，但存在入戶難、企業(yè)管理費(fèi)用開支高、效率低等諸多問(wèn)題，已不能適應(yīng)社會(huì)發(fā)展要求．智能化網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)抄表系統(tǒng)成為必然趨勢(shì)。而自動(dòng)抄表技術(shù)的關(guān)鍵是改造傳統(tǒng)的電表電量計(jì)量，即傳統(tǒng)電表的電量檢測(cè)與控制是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抄表的核心。實(shí)現(xiàn)方法眾多，如數(shù)字電表、基于IC卡電表等，但我國(guó)許多用戶還是采用傳統(tǒng)的磁電式電表。因此改造該電表是首要問(wèn)題。傳統(tǒng)的磁電式電表檢測(cè)是利用紅外檢測(cè)、光電檢測(cè)等方法，然后利用無(wú)線或紅外發(fā)送方式傳送到計(jì)算機(jī)或掌上機(jī)，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抄表。這里提出的無(wú)線抄表檢測(cè)系統(tǒng)是基于掌上無(wú)線近距離抄表系統(tǒng)，檢測(cè)電能表的轉(zhuǎn)數(shù)，通過(guò)串行通訊口傳送數(shù)據(jù)到掌上抄表器．從而控制斷／送電。

　　 光電檢測(cè)模塊

　　光電檢測(cè)模塊是準(zhǔn)確測(cè)量用戶電表表盤轉(zhuǎn)數(shù)。常用檢測(cè)方法：紅外線對(duì)射式和反射式。而采用紅外線對(duì)射式方法實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)設(shè)計(jì)較復(fù)雜，需將用戶電表的表盤打孔。但采用紅外線反射式方法較簡(jiǎn)單。只需在用戶的表盤上做明顯標(biāo)記。因此該系統(tǒng)檢測(cè)選用RPR220型反射式紅外線識(shí)別傳感器。在用戶的電表表盤的某處用暗色油漆做標(biāo)記，采用RPR220識(shí)別無(wú)、有標(biāo)記處，通過(guò)電壓比較器比較輸出高低電平信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)到有標(biāo)記時(shí)，比較器輸出高電平，發(fā)光二極管不發(fā)光；當(dāng)檢測(cè)到無(wú)標(biāo)記時(shí)，比較器輸出低電平，發(fā)光二極管發(fā)光。圖2為光電檢測(cè)部分電路原理。

　　存儲(chǔ)器模塊模塊設(shè)計(jì)

　　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(wú)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(wú)限制。X24C45內(nèi)部有8位指令寄存器，單片機(jī)通過(guò)SK和DI進(jìn)行訪問(wèn)。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。

　　無(wú)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(wèn)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)。