1、“.....通过它实现上位机与现场微处理器之间的数据通信。该电路的主要功能是通过总线接收来自上位机的数据进行分析组态然后下传给下位机的控制电路实现控制功能,当总线接口接收到下位机的上传数据,就产生个中断,引发微处理器产生中断,通过中断处理程序接收每帧信息并通过总线上传给上位机进行分析。是总线接口电路的核心,其承担控制器的初始化的收发控制等任务。总线接口框图见图和所示图为总线上位机接口框图图为总线下位机接口框图单片机接线端子接线端子总线接线端子节点主要元件电路原理总线两端必须接两个终端匹配电阻,忽略掉它们,会使数据通信的抗干扰性及可靠性大大降低。为控制器和物理总线之间的接口,它可以提供向总线的差动发送能力和控制器的差动接收能力,和引脚分别发送经过驱动后的发送和接收信号。其引脚可以选择种不同的工作方式把该引脚直接与地相连,系统将处于高速工作方式,在这种方式下......”。
2、“.....建议使用屏蔽电缆作总线而在波特率较低,总线较短时,般采用斜率控制方式,上升及下降的斜率取决于的阻值,实践表明为较理想的取值范围,在这种方式下,可以使用双绞线作总线本系统采用该工作方式。的脚悬空,引脚的电位必须维持在约上,否则,将不能形成协议要求的电平逻辑。因本系统传输距离近,环境干扰小,可以不用电流隔离,这样可以直接把的端约为与的相连,从而简化了电路。设计时将的的时钟信号接至的时钟电路输入端,作为的外部时钟输入,解决了时钟同步问题中断输出信号接至的端,通过中断方式与通信。如图所示给出了总线原理图图为总线原理图软件设计软件设计可以分为抄表的记数存储报警断电和总线发送数据两大部分设计这样可以便于程序的编写和在接下来的调试过程的调试......”。
3、“.....其信号捕捉与脉冲计算程序流程框图如图所示。该电能表工作时,可根据上述比较结果和口电平的高低来判定是否有盗电情况发生,若检测到端为高电平,而定时计数器的捕捉结果为零或脉冲宽度逐渐递减个脉冲为组,则表明有盗电情况发生,此时,单片机端会输出继电器控制信号,以使供电线路断开,同时将输出的报警信号,并将其放大后驱动蜂鸣器发出报警声。如图所示开始盗电情况记数并存储报警断电发送中断返回读取数据发送入口中断次数记数置零中断次数图为脉冲捕捉及计算程序流程图总线程序设计总线的程序设计主要分为三部分初始化子程序发送程序接收程序初始化程序流程图如图所示设置捕捉为下降沿有效并开中断读取二次捕捉时刻的值读取第次捕捉时刻的值设置的捕捉功能为上升沿有效,并开中断计算脉冲宽度返回开始置验收码寄存器置验收屏蔽寄存器决定节点号总线定时设置设置总线定时寄存器设置总线定时寄存器决定周期位置复位请求为高置......”。
4、“.....机同样地系统调试也可以分为硬件调试和软件调试两大部分,在调试各部分硬件电路之前是确保图无误的情况下进行的,选择正确的电路原理图是制板的关键所以前期的工作定要做得充分。硬件调试先将整个系统按功能分成多个功能模块,先对各个功能模块进行安装和调试,在此基础上步步扩大安装和调试的范围,最后完成整机的安装和调试。电路通电前检查系统组装完毕后,不要急于通电,首先要根据电路原理图认真检查电路连接是否正确,主要检查是否有错线多线和短路的情况。接着检查各个元件引脚的连接是否与原理图相符,这点非常重要,如果芯片引脚连接,芯片就不能正常工作,有时甚至烧毁芯片......”。
5、“.....要尽可能将要发送的数据写入发送缓冲区置命令寄存器请求发送向发送缓冲区地址填入描述符记数长度返回直接测量元件引脚,这样可以发现接触不良的地方。电路通电观察在电路连接正确的情况下接通电源。注意,在接通电源后不要急于测量,首先要观察整个电路有无异常现象发生包括有无冒烟,是否有异常气味,是否有异声,芯片是否发烫,电源是否有短路或开路等现象。如果出现异常,应该立即关掉电源,待故障排除后方可重新通电。功能模块调试根据各个模块的功能,对其进行调试。调试顺序按信号流向进行,这样可以把前面调试好的单元电路的输出信号作为下级的输入信号。如在调光电转换电路要确定有符合单片机的脉冲信号输入而电流检测电路则要在有电流输入的时候有高电平信号输入到单片机里。系统连调在各个功能模块调试完毕能实现该部分电路的功能后,便可以对系统进行连调,边调试边修正......”。
6、“.....软件调试同样是根据从小到大,从局部到整体的有原理进行调试的。为了清楚地看到系统功能在软件调试的时候可以把电路分为两部分分两个步骤将原代码输入在软件已经建好的工程文件中,利用软件将原代码的文件编译成文件。然后通过可烧单片机的烧录器将程序烧到单片机里然后把弹片机插到抄表模块直接利用串口助手在机上调试,看这部分的功能能否得到实现。如脉冲记数,盗电时中断报警以及数据存储等。在调试过程中可能会遇到很多问题,软件的调试要适设为不转外部中断服务程序,将计数加入到缓冲中移动指针判断转动的方向判断转动的方向判断转动的方向判断转动的方向判断转动的方向如果在转动且转动的方向为正转则电度加初始化外部中断初始化定时器初始化串口有磁在转正转开电不报警发送换行发送回车发送电度......”。
7、“.....,结合硬件调试,比如我们可以用万用表去测量单片机各个引脚的电平状态来确定是软件出问题还是硬件问题。在上步中确信没有问题后可以把总线的接收和发送程序分别按照上面步骤烧录到上位机和下位机的单片机中然后利用总线接口电路将抄表模块和机连起来调试其功能能能否实现,如数据传送格式,在电脑上显示形式等功能。总结技术优点及缺点本次课题是基于单片机的电集中抄表的设计,设计面向的是感应式电能表的集中抄表的改装。系统采用的是价格较便宜的单片机以及其它元器件,设计思路是基于感应式电能表的基础上进行简单的改装。所以对用电户而言该系统可以为其节约经济而且改装起来也比较方便。而且系统中加入了仿盗电和断电的功能......”。
8、“.....然而每个设计都会有它的缺点存在,该系统由于采用的是便宜的元器件和较为简单的电路设计所以精确度的问题不能很高的程度。提高测量精度的几项措施可以适当地提高成本采用些精确度较高的元器件如在光电转换电路中的发光和接收二极管和测量电流电路中的霍尔传感器都可以采用精确度较高元件。在实际的改装中特别要注意的是光电转换电路部分因为其中的发光和接收二极管需要按定的角度放在电表转盘附近这样可以更精确地测量转盘的转数。在软件设计方面保证数据存储传输以及接收的脉冲数与用电度数相对应。问题及解决方法设计中从开始就不断有问题出现如方案选择上就有几个需要比较挑选,幸好有指导老师的指导。在确定方案后元器件的购买又需托同学在外地购买。当然更重要的问题是在后阶段的制板和调试过程如在软件部分功能无法实现,硬件电路出错等。这些问题都得自己研究,有时还得请教老师和同学......”。
9、“.....如感应式电能表的转盘转速和脉冲产生关系单片机的记数及存储在盗电情况下系统能够发出报警信号并且对用户实施断电的功能等。当然系统中数据传输等些功能还有待去完善。在本次课题中经常会遇到不同的问题需要耐心地去解决例如在硬件调试要细心地测量每部分的电路电流和电压以便实现其功能。程序的调试更是需要耐心处理有时需要通宵来调试。总的来说在这个过程中有挫折也有成功喜悦,虽然很累但是在本次课题中学到了很多的东西如学习到如何去收集资料,面对个新的课题能快速收集相关的资料以及如何准备该课题。由于本次设计要和其他同学的作品连到起实现个智能小区的功能所以要求有团队合作的精神,遇到问题要求共同讨论解决要学会如何与别人讨论问题及如何分工解决,如何正确地论证自己的作品的正确性......”。
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