的简单介绍数据存储器的扩展数据存储器的选择硬件电路设计存储器的掉电保护时钟模块设计思想时钟模块的选择时钟模块与单片机的连接电力线载波通信电路设计载波通信芯片的发送与接收原理单片机与通信的控制工作过程主控器与通信接口简介主控器与通信接口电路电源电路本章小结电力线载波抄表系统集中器软件的设计通信协议的制定集中器软件设计主程序设计集中器向上位机的数据传输单片机与扩频芯片的数据传输本章小结结论总结结束语致谢参考文献附录电力载波通信抄表集中器硬件设计绪论电力线载波通信的意义及发展状况当今世界，作为输送能源的电力线是个近乎天然入户率绝对第的物理网络。而电力线现在的功能仅仅是传送电能，如何利用网络资源潜力，在不影响传输电能的基础上实现窄带通信或宽带通信，使之成为继电信电话无线通信和卫星通信之后的又通信网，是多年来国内外科技人员的又目标。要使电力网成为个新的通信网，技术手段只有载波通信。电力线载波通信就是以电力网作为信道，实现数据传递和信息交换。因为电源线路是每个家庭最为普通也是覆盖最为宽广的种物理媒介，其覆盖面超过有线电视网络甚至电话线路，同时由于利用现有的电力网实现数字通信，可以大大减少通信网建设的费用，因而利用电源线路实现数据通信的技术有着可观的经济效益和应用前景。电力线载波通信又分为以上的高压载波通信配电网的载波通信和民用以下电力线载波通信。在技术上高压载波通信主要为业内业务通信，由于网络专性，其简单的数据通信在国内外基本成熟，进入千家万户的民用电力网才是最大的通信物理网络。但在该网络上实现通信直是全世界科技工作者的研究课题。由于低压电力线上实现通信又很多技术难点，如网络不规范节点多隔离多随机干扰等。也可以说民用电力网对通信而言是个不确定无规则网络是负责与载波电表的通信，能同时接收多路电力载通信，每路电力载波均有独立的收发系统。载波电路是整个系统的核心，本文采用作为电力线载波专用调制解调芯片。需要配合外围功率放大电路和接收回路才能工作，载波通电力载波通信抄表集中器硬件设计摘要随着我国电力事业的迅速发展，传统的用电抄收管理方式己经不能满足市场需求。本文在大量收集查阅国内外有关远程抄表系统资料深入用户及用电管理部门广泛调研的基础上，提出了种采用低压电力线载波通信技术的远程自动抄表系统。该系统具有三层网络结构，即上位机管理系统集中器和载波电表。重点分析研究了集中器及其与各组成部分的通信。由于我国低压电力线上存在的高削减高噪声高变形，必须采用特殊的通信技术。本文首先分析了高频信号在电力线中的传输特性重点讨论了扩频通信技术在电力线载波通信中的应用深入研究了以扩频调制解调技术通信技术为基础的高性能的电力线载波专用芯片的内部工作原理。在此基础上，采用实现了远程抄表系统中集中器与终端载波电表之间可靠的数据传输。集中器是连接上位机与终端载波电表之间的枢纽，起着上传下达的作用。根据中华人民共和国电力行业标准规定的集中器的主要功能及性能指标要求，本文重点研究设计了集中器的硬件系统。其中硬件系统主要包括主控制器外部扩展数据存储器时钟模块看门狗模块上位机通信接口电路以及电力线载波通信电路及其外围电路等。关键词电力线载波，扩频通信技术，集中器，抄表系统，目录摘要绪论电力线载波通信的意义及发展状况低压电力线通信的特点国内外研究现状和动态设计电力载波抄表集中器的目的和意义课题的可行性分析本文的主要任务电力线载波通信技术电力线载波通信中信号传输特性分析常用的低压电力线载波通信技术扩频通信技术扩频通信的工作原理扩频通信的特点电力线载波通信的实现国外的电力线载波专用的代码。如果不及时检查，整个系统可能会崩溃。用户可以在软件中使用看门狗定时器来防止程序运行的用户在软件中适当的地方安排看门狗定时器复位程序，每当运行到看门狗定时器复位程序时就将看门狗定时器复位防止看门狗定时器复位的产生。如果系统受到干扰，程序运行发生异常，系统就可能不会运行看门狗定时器的复位代码，此时系统就会被看门狗定时器复位。对于不同的时钟速率，看门狗定时器将会产生不同的溢出时间。当使能看门狗定时器复位后，这个复位会在其溢出并经过个时钟周期后结束。数据存储器的扩展片内数据存储器为的。集中器要管理电表，对其进行数据集处理存储，仅片内数据存储器是不够的，需要扩展外部数据存储器。的典型芯片有的的以及的，其中芯片应用最为广泛。数据存储器的选择本文采用作为扩展的数据存储器。是脚双列直插式位静态随机读取，它具有容量大功耗低价格便宜集成度高速度快设计和使用方便等特点。在系统中加入掉电保护电路，保护数据有很高的可靠性，可以和陕西科技大学毕业论文设计说明书相媲美。的技术特性使用单的电源供电最大存取时间为额定功耗采用工艺制造输入和输出引脚均与电平直接兼容为片选信号为输出允许信号为写信号为根地址线为位数据线图电路原理图逻辑符号硬件电路设计图单片机存储器的扩展电路单片机由于受管脚的限制，在扩展存储器时，数据线和地址线是复用的。口的作为高位地址线，口作为低位地址数据总线，口的电力载波通信抄表集中器硬件设计共同组成位地址，寻址范围为。扩展的数据存储器为，需根地址线，寻址范围为。扩展的程序存储器为，需根地址线，寻址范围为。的口和的地址线相连接，口双向数据线相连是用于访问外部数据的读选通，连接的输出允许端是用于访问外部数据的写选通信号，连接的输入使能端。当为低电平，片选端为低电集中器会每抄收块电表就加上当时的时间。将时钟放在集中器上还有利于上位机对时钟进行精确校时。时钟模块的选择本文选用的是半导体公司新推出的实时时钟芯片，可直接取代，该芯片引脚少体小使用方便价格便宜，功能丰富，应用广泛。它在工业控制及智能仪器仪表中有广泛用途，般机内的时钟信号就是由提供的。的特点可作为个人计算机的时钟和日历与和的管脚兼容在没有外部电源的情况下可工作年自带晶体振荡器及锂电池可计算到年前的秒分小时星期日月年七种日历信息并带闰年补偿用二进制码或码来表示日历和闹钟信息并有字节带掉电保护的。的管脚图如下地址数据，应接口总线类型选择，与连接时接地片选地址选通，与连接时接读写控制，与连接时接数据选通，与连接时接复位，接图的管脚图中断请求电力载波通信抄表集中器硬件设计输出。时钟模块与单片机的连接时钟芯片在智能电量测量仪的设计中有着广泛的应用，显示积累值及当前时间。芯片在为系统提供时间信息的同时，还保证了积累值及其它重要数据在掉电情况下不致丢失，对时间的读取可以采用查询方式，即查询到位为时读时间，也可以采用中断方式使芯片每秒钟中断次，在中断程序中读时间，为了提高工作效率通常采用中断方式。芯片与单片机的接口电路如图所示，因为与系列单片机连接，所以接地片选接译码器的端端接上拉电阻连到的中断端，即采用中断方式读取时钟参数，当允许向单片机申请中断，端输出为的方波数据模式为码，时间采取模式。由于内部带有锂电池，可保证其正常工作达十年之久。所以不管外部供电电压如何，旦启动的计时功能，它将自动地进行年月日星期时分秒的计时。并能保证在环境温度的情况下，计时精度在月的范围内。图单片机与时钟芯片的连接电路电力线载波通信电路设计电力线载波电时，将口和口的上的数据写到选中的存储单元中。在扩展了外部数据存储器后，和口不能再用于其它功能。由于的低位地址和数据分时复用，因此需要外部地址锁存器和锁存信号来锁存低位地址，它在下降沿锁存地址。存储器的掉电保护在单片机系统中，当主电源失去时，我们称之为掉电。掉电之后，单片机会停止工作，时钟会停止往前走，存储器的数据容易丢失，这种结果在许多场合往往是不希望的，为了保证单片机在主电压失去时仍然能够保持运行，人们就利用干电池对单片机系统继续进行供电。单片机允许在电压低至甚至更加小些的电压供电时，仍然可以保证其最基本的运行。电池在主电源失去时，对单片机存储器的继续运行提供能源，此时的电池能源是非常宝贵的，而且随着保护时间的延长，电池的电量也会用完的。所以，保护电路有个最长保护时间的参数，使用中不能超过，否则，保护就会失效。当电池经过保护时间的使用之后，就需要补充电能，以便下次保护时能够正常投入保护工作。所以在系统正常工作时应该给电池充电。电池在主电源正常供电时，需要由主电源对其进行充电当主电源失去时，又由电池放电以保持单片机系统的运行。图数据存储器的掉电保护电路陕西科技大学毕业论文设计说明书在本系统中，采集的用户电表数据都存储在外部扩展的数据存储器中，存储器旦掉电，将失去所有数据，所以必须给