基于CAN bus的脈沖電表設計

　　脈沖采集的軟件設計主要處理脈沖的準確采樣，對當前時段的數(shù)據(jù)做累計處理。并且軟件設計中包括了重復檢測及防抖動的抗干擾設計。軟件流程圖如圖3。

　　2.4 脈沖采集抗干擾措施

　　脈沖采集電路的抗干擾能力決定著系統(tǒng)的精度和所采集數(shù)據(jù)的可靠性，需要從多方面提高系統(tǒng)的抗干擾能力。

　　2.4.1 硬件抗干擾措施

　　從圖2中可以看到，硬件設計中主要采取了光電隔離技術、低通濾波技術。光電耦合器的輸入阻抗小，只有電流信號才能驅(qū)動發(fā)光管，因此，可以隔離來自市電系統(tǒng)的感應電壓及其過電壓。圖2中RC低通濾波器，濾掉高頻信號的干擾。因為電容的電壓非突變性，結(jié)合穩(wěn)壓二極管，可以將電壓鉗于一個比較穩(wěn)定的值，可以抑制尖峰類的干擾，可以吸收對來自空間電磁輻射對系統(tǒng)輸入的干擾，也確保進入單片機的信號脈沖有完好的波形。

　　2.4.2 軟件抗干擾措施

　　對輸入的脈沖進行捕捉、采集是抄表系統(tǒng)重要計量環(huán)節(jié)，模塊除了在硬件上采取了相應的隔離和濾波措施，在軟件設計上也采取了重復檢測和防抖動的措施，提高脈沖捕捉的準確、可靠。

　　數(shù)據(jù)采集在中斷程序中進行，設定定時中斷周期為2ms，在中斷服務程序中判別8路電表電平的狀態(tài)。對于每一路輸入信號，在收到高電平后，如連續(xù)采樣10次均為低電平，則認為是一個有效的低電平，這時記錄該路信號的累加器加1。如在中間出現(xiàn)一個干擾信號，不予計數(shù)，用這種方法可以有效干擾的抑制抖動類的干擾。如圖4所示。

　　3. CAN總線通訊模塊

　　電表作為千家萬戶的分布群系統(tǒng)，實現(xiàn)多個模塊的級聯(lián)，對于遠程脈沖電表抄表系統(tǒng)十分必要。采集模塊選擇合適的總線，能夠在一棟樓的范圍內(nèi)將所有脈沖電表的數(shù)據(jù)均可在最近處與采集模塊接口，對于應用和提高系統(tǒng)的實用性，可靠性和便于維護都十分重要。

　　CAN(controller area network) 即控制器局域網(wǎng)，是一種有效支持分布式控制和實時控制的串行通信網(wǎng)絡。CAN協(xié)議廢除了傳統(tǒng)的站地址編碼，而代之以對數(shù)據(jù)通信塊編碼，因此可以以多主方式工作，網(wǎng)絡上任意節(jié)點均可主動向其它節(jié)點發(fā)送信息;網(wǎng)絡節(jié)點可按系統(tǒng)實時性的要求分成不同的優(yōu)先級，一旦發(fā)生總線沖突，可減少總線仲裁時間，實現(xiàn)非破壞性優(yōu)先權(quán)仲裁;CAN采用短幀結(jié)構(gòu)，每一幀為8個字節(jié)，并采用了位填充、數(shù)據(jù)塊編碼、CRC檢驗等功能，數(shù)據(jù)出錯率較低。在自動抄表系統(tǒng)中，采用CAN總線可以確