复位信号使单片机复位。看门狗不仅能对来自电网方面的干扰起作用，而且对来自其他方面的干扰也有定的作用。第四尽量消除由于布线布局所造成的干扰。对组件进行合理布局，在电路板上，将元器件按功能集中布置，各功能模块的组件分开布局且不同模块分别与对应的电源地线相连，最后集中点接地。第五由于电源中存在着交流直流干扰，对此，可以在单片机数字处理系统与脉冲电路开关电路之间采用光电耦合器进行隔离。光电耦合器的次侧和二次侧是电绝缘的，该措施可以切断公共阻抗回路，不但可以避免长线感应和共模干扰，也具有很强的抑制电磁干扰的能力，可使系统避免遭受雷击等破坏。采用光电隔离的部分有电量脉冲信号的产生和单片机采集部分之间单片机系统与输入输出接口设备之间。软件抗干扰措施硬件设计时需要考虑抗干扰的措施，同样地，软件设计时也要考虑抗干扰的技术。本系统中，软件抗干扰技术采用的措施主要有指令冗余技术设置软件陷阱看门狗措施等。指令冗余技术当指令指针受到干扰出现程序跑飞时，可能会出现将操作数数值改变及将操作数误当作操作码的情况。当跑飞到双字节以上指令的操作数时，会把操作数当作操作码，程序将出错，因此在多字节指令之后可以插入两个以上的单字节指令，这样就保证了多字节指令不被拆散，程序能够正确运行。设置软件陷阱当单片机受到干扰，如果指针跳到非程序区，可能会陷入种循环不能跳出。对这种情况，可以在非程序区设置软件陷阱加以解决。设置软件陷阱的位置可以是未使用的中断区域，也可以是未使用的大片空间，或者是在常数表格的最后。看门狗措施如果跑飞的程序进入个临时构成的死循环中，冗余指令和软件陷阱都将无能为力，这时可以采用复位的方法使系统恢复正常。看门狗电路的功能就是对微处理器进行实时检测，当微处理器陷入死循环之后，能及时发现并使整个系统复位。在程序代码中，设置约秒钟访问次看门狗芯片，当程序跑飞或大于设置的时间没有访问看门狗芯片时，看门狗芯片将输出复位脉冲，直至程序正常运行。另外，在写入之前对数据的合法性进行判别，也就是对电量或其他参数的数据格式进行判别，这样可以进步提高系统的可靠性。结束语本文针对目前城市居民多层建筑住宅群的电能计量现状和存在的主要问题，设计了种机电体式预付费电能表。对卡技术的应用进行了简要介绍针对系统的设计任务及整体技术要求，提出了系统的解决方案重点对电能表硬件设计进行了详细的说明同时介绍了系统的软件设计包括电能表脉冲处理子程序卡处理子程序和显示程序。全文的设计工作整体介绍如下电能表技术的发展以及预付费技术的应用。脉冲电能表的组成，主要对各部分工作模块做了详细的阐述。卡技术应用的介绍。包括卡的特点，分类及其和磁卡的相比的优点卡内存储区的划分。电能表硬件电路的设计。详细说明了单片机控制电路光电转换器显示电路卡存储电路和电源电路。通过单片机及其辅助电路可实现预付费功能，节约人工抄表的成本和收费困难的问题。系统软件的设计。包括电能表脉冲处理子程序卡处理子程序和显示程序。抗干扰的设计。包括硬件抗干扰和软件抗干扰。结束符命令码其中，校验码的形式多种多样，可以是奇偶校验累加和校验等等。随着用电量的增加，剩余电量不断减少。当剩余电量等于零时，断电机构在数据处理单元的控制下自动跳闸。若剩余电量不等于零，但小于或等于报警电量时则报警，提醒用户购电。剩余电量大于报警电量时，电能表进入正常的计量状态。电能表的报警电量和实施表卡判断的用户户名等数据都在接受初始化数据帧时写入。初始化数据帧的格式为用户户名报警电量其它数据校验码电能表控制程序系统主程序预付费电能表的主程序流程如图所示。下面以的电度表为例说明软件流程光敏三极管输出的每个脉冲到来时，单片机都要从头开始运行程序。而用户在大多数情况下是不等电用完就去买卡插入卡座，以防断电，所以在程序开头便要检测有没有插入卡。如果插入了，还要判断卡上的示数是否为，这是因为用户有可能将卡买以后直插在卡座上。若读数为，则表示卡虽插入，但是已被读过，这时便判断的单元该单元存贮剩余电度数是否为。若为，则表示电已用尽，单片机发出控制信号断开继电器若不为，则表示尚有剩余度数。为使用户在电度数所剩不多时及时去供电部门买电，还应在度数不多时给用户些提示信号，这里在电度数小于可任意设置时即给出提示信号，并驱动发光二极管直闪亮。如果所剩度数不少于，则不给出提示，直接给转数计数器加。如果转数计数器满即满，则中的特定单元减进而表示用去了，然后转数计数器清零如果不满，即不到，则度数不减。如果卡插入了，且读数不为，则将卡内的示数读出并与原先存在中的示数相加，再存入中，作为新的起始度数，并给出定的提示信号提示读卡完毕。如果原先电路是断的即用户等到电用完后再去买卡，电路已被单片机切断，则还要控制继电器接通路。如果卡未插入，则处理方法与卡插入但读数为零的情况相同。图电能表软件的控制主程序脉冲处理子程序该程序主要判断脉冲输入由高电平至低电平负跳变时有效，系统定时进行次脉冲计量如未到该定时时间，则返回如已到定时时间，则进行脉冲计数，并将其转换为电量。由于内的计量脉冲较少，这样可以降低计量误差。程序框图如图所示。图脉冲中断处理子程序卡处理子程序卡与电能表之间的数据传输和时序由表内的微处理器发出与协调，即通过软件实现其操作流程，如图所示。图卡处理子程序系统抗干扰设计硬件抗干扰措施由于电网中存在各种不可预知的干扰，而且在雷电天气时，电网中偶尔有高达千伏的脉冲电压。为防止瞬间高电压损坏电表，防止各种干扰影响电表的精度，在电路设计时可以采取如下措施第在交流电源的进线端，并联个压敏电阻。由于压敏电阻的阻值随电压的增加而减小，所以当有高压脉冲时，压敏电阻会自动短路，保护后级电路，当电压恢复正常时，压敏电阻也恢复正常，回到高阻状态。第二在交流电源的进线端串联个电源滤波器，其电感可达毫亨级，可以对电网中的扰动起到定的抑制作用，并对外界空间电磁场的干扰也起定的抑制作用。第三在微处理器控制电路中加个看门狗电路，其目的是当电源电压出现了干扰脉冲，或者当单片机受到干扰，程序运行不正常时，看门狗电路产生应该发射数据，而要由基站给卡发射唤醒命令后再发射数据。该功能要求首先启动口令加密功能，也就是说基站要唤醒个卡时必须在唤醒命令序列中向卡发射口令密码，卡检测到包含合法口令的唤醒命令才恢复发送数据。要启动口令加密功能就要求将控制块的第位设置。启动口令加密功能后第块数据区将保存卡的口令密码，所以启动加密功能之前应该事先写入密码。如果允许修改密码则不用锁定，如果密码永久的有效则要在写入密码的同时锁定，这样密码将不能被修改。在加密模式下用户对卡中的数据进行任何修改均要求提供密码验证。密码正确时修改操作有效，密码不正确则修改无效。为了保护密码不被未知用户截获，在启动加密功能后还应该对控制块的第位进行设置。这三位设置的为卡发射数据时发射的最大数据块数这三位的设置和发射数据流的关系如下表所示表发射最大数据块的设置第位第位第位发送的数据块当设置为时卡只发射的数据给基站当设置为时卡只发射的数据给基站当设置为是卡发射和的数据基站设置为时卡发射至的数据该基站其他的依次类推。当设置为时卡发射至的数据给基站。在启动口令模式后的值应小于着样卡将不发射存放在第块中的数据。除了设置以上各项设置项以外，还可以设置卡发射数据时的同步信号类型。卡可以使用两种不同的同步信号，它们是和，在每个数据循环开始时出现，在每个的数据的开始时出现。两种同步信号可以独立使用也可以结合使用。本文的同步信号用的是同步信号，同步信号如图所示反应了波形和其它数据流的结合情况。桌面杨毅的先不要删啊图同步信号系统的软件设计软件设计卡发射数据由基站天线接收后，由基站处理后经基站的脚把得到的数据流发给微处理器的输入口。这里基站只完成信号的接收和整流的工作，而信号的解调解码的工作要由微处理器来完成。微处理器要根据输入信号在高电平低电平的持续时间来模拟时序进行解码操作。本系统将的模拟寄存器设置为编码频率和的，基站读取数据流的时序如图所示桌面杨毅的先不要删啊其中图基站读取数据流的时序图基站读取数据流的时序图如图所示桌面杨毅的先不要删啊图基站读取数据流的时序图上图所示的是程序检测跳变的时间基准。图中阴影部分为跳变的不稳定区间，区域是稳定区。程序检测电平跳变是在个时间区间以内，如半个周期的跳变理想状态应为，但实际检测区域为，即凡是时间在和之间的跳变信号均视为半个周期的跳变信号同样，在之间的跳变都可以视为个周期的跳变而宽度大于的跳变信号则视为个半周期的跳变，由于这种情况只能在同步信号中出现，若在数据号中检测到，就以出错处理，在上图假设条件下时这四个时间检测标准点的值为,本设计中的卡中模式寄存器参数设置为曼切斯特编码，位传输速率为，则每传位数据的时间为。在串数据序列中，两个相临位数据传送跳变时间间隔为。若相邻位数据极性相同，则在该两次数据传送电平跳变之间有次非数据传送的电平空跳。程序开始时先等待个高电平同步信号，然后按上述编码规则逐个检测电平变化并记录对应时间或。如前个数据为的情况下，测得高电平时间为，对应下降沿无效，应接着测下个上升沿并复位信号使单片机复位。看门狗不仅能对来自电网方面的干扰起作用，而且对来自其他方面的干扰也有定的作用。第四尽量消除由于布线布局所造成的干扰。对组件进行合理布局，在电路板上，将元器件按功能集中布置，各功能模块的组件分开布局且不同模块分别与对应的电源地线相连，最后集中点接地。第五由于电源中存在着交流直流干扰，对此，可以在单片机数字处理系统与脉冲电路开关电路之间采用光电耦合器进行隔离。光电耦合器的次侧和二次侧是电绝缘的，该措施可以切断公共阻抗回路，不但可以避免长线感应和共模干扰，也具有很强的抑制电磁干扰的能力，可使系统避免遭受雷击等破坏。采用光电隔离的部分有电量脉冲信号的产生和单片机采集部分之间单片机系统与输入输出接口设备之间。软件抗干扰措施硬件设计时需要考虑抗干扰的措施，同样地，软件设计时也要考虑抗干扰的技术。本系统中，软件抗干扰技术采用的措施主要有指令冗余技术设置软件陷阱看门狗措施等。指令冗余技术当指令指针受到干扰出现程序跑飞时，可能会出现将操作数数值改变及将操作数误当作操作码的情况。当跑飞到双字节以上指令的操作数时，会把操作数当作操作码，程序将出错，因此在多字节指令之后可以插入两个以上的单字节指令，这样就保证了多字节指令不被拆散，程序能够正确运行。设置软件陷阱当单片机受到干扰，如果指针跳到非程序区，可能会陷入种循环不能跳出。对这种情况，可以在非程序区设置软件陷阱加以解决。设置软件陷阱的位置可以是未使用的中断区域，也可以是未使用的大片空间，或者是在常数表格的最后。看门狗措施如果跑飞的程序进入个临时构成的死循环中，冗余指令和软件陷阱都将无能为力，这时可以采用复位的方法使系统恢复正常。看门狗电路的功能就是对微处理器进行实时检测，当微处理器陷入死循环之后，能及时发现并使整个系统复位。在程序代码中，设置约秒钟访问次看门狗芯片，当程序跑飞或大于设置的时间没有访问看门狗芯片时，看门狗芯片将输出复位脉冲，直至程序正常运行。另外，在写入之前对数据的合法性进行判别，也就是对电量或其他参数的数据格式进行判别，这样可以进步提高系统的可靠性。结束语本文针对目前城市居民多层建筑住宅群的电能计量现状和存在的主要问题，设计了种机电体式预付费电能表。对卡技术的应用进行了简要介绍针对系统的设计任务及整体技术要求，提出了系统的解决方案重点对电能表硬件设计进行了详细的说明同时介绍了系统的软件设计包括电能表脉冲处理子程序卡处理子程序和显示程序。全文的设计工作整体介绍如下电能表技术的发展以及预付费技术的应用。脉冲电能表的组成，主要对各部分工作模块做了详细的阐述。卡技术应用的介绍。包括卡的特点，分类及其和磁卡的相比的优点卡内存储区的划分。电能表硬件电路的设计。详细说明了单片机控制电路光电转换器显示电路卡存储电路和电源电路。通过单片机及其辅助电路可实现预付费功能，节约人工抄表的成本和收费困难的问题。系统软件的设计。包括电能表脉冲处理子程序卡处理子程序和显示程序。抗干扰的设计。包括硬件抗干扰和软件抗干扰。