智能電能表的設(shè)計

智能電能表的設(shè)計

我國羽毛技術(shù)已經(jīng)使用了10多年，尤其是在控制和測量領(lǐng)域，該算法使儀器儀表能夠?qū)崟r工業(yè)控制、智能制造和其他領(lǐng)域的測量和控制水平顯著提高。這其中有許多智能測量控制儀器、儀表需要依據(jù)工作環(huán)境的不同來設(shè)定其運(yùn)行參數(shù),如對煤氣、石油的流量檢測,由于受環(huán)境參數(shù)(溫度、壓力)的影響較大,因此,需要依據(jù)環(huán)境參數(shù)來設(shè)定流量計算中的某些參數(shù)。通常這些儀器儀表的參數(shù)設(shè)定采用在主機(jī)上增加輸入模塊的方法來實(shí)現(xiàn),但這樣有兩個缺點(diǎn):1)增加了主機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜性及主機(jī)的體積,增大了設(shè)計和安裝的難度。2)增加了參數(shù)設(shè)定的不安全性,而且增加了非技術(shù)人員對參數(shù)設(shè)定的誤操作,另外在參數(shù)設(shè)定的保密性上有一定的局限性。本文利用單片機(jī)的串行通信能力,利用外接手持式參數(shù)輸入器(手操器)則可以有效地解決這些問題。1輸入模塊的設(shè)計將主機(jī)(測量、控制儀器儀表)的功能集中于對物理量的采樣、計算、顯示及控制,而把輸入模塊部分統(tǒng)一設(shè)計為一智能的通用外接式參數(shù)輸入器(手操器),這樣,既減少了主機(jī)的復(fù)雜性,又可以實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)定的專人化,口令化管理。1.1專用芯片的選用由于手操器要求具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、易操作等特性,因選用MCS-51系列單片機(jī)中的8031作為CPU,而鍵盤和顯示則選用鍵盤顯示專用芯片8279。硬件主要部分原理如圖1所示。另外由于手操器需要能在主機(jī)帶電的情況下進(jìn)行連接,因此對于通信接口芯片要求較高。這里我們選用了MAXIM202AE,它是MAXIM公司生產(chǎn)的高性能、防靜電的RS-232收發(fā)器,這種芯片單電源供電,外圍輔助器件少及防靜電等特性,比以前常用的RS-232電平轉(zhuǎn)換芯片MC1488、1489具有更佳的性價比。整個電路設(shè)計如圖2。1.2主程序的實(shí)現(xiàn)手操器面板設(shè)置數(shù)字鍵、運(yùn)行鍵、讀數(shù)鍵。數(shù)字鍵用于參數(shù)設(shè)定,運(yùn)行鍵是將輸入的數(shù)據(jù)發(fā)送到主機(jī),為了使用方便,手操器設(shè)置了讀數(shù)鍵,此鍵將主機(jī)當(dāng)前運(yùn)行數(shù)據(jù)讀入,用戶只需根據(jù)需要適當(dāng)修改個別參數(shù),無需全部輸入。工作過程是:平時手操器接收主機(jī)運(yùn)行信息顯示,當(dāng)需要修改參數(shù)時,用戶按鍵操作,程序進(jìn)入中斷子程序進(jìn)行鍵識別,然后轉(zhuǎn)入相應(yīng)處理程序。具體流程如圖3。為了提高設(shè)計效率,系統(tǒng)軟件采用MCS-51高級編程語言PLM51進(jìn)行編程,由于篇幅限制,下面僅給出主程序STARTdeclare(js,ts,rs232stat,i)byte;declaredisplaybuff(8)byte;declarers232buff(8)byte;Mprgcalltimep(1);disableSCON=40h;PCON=00h;TMOD=20hTH1=ofdh;TL1=ofdh;P82790=ocbh;dowhite(P82790and01h)=01h;end;P82790=obch;P82790=00h;EXO=01H;ET1=00H;ES=00H;rs232stat=0h;js=0;fs=0;enable;loop:exo=00hifrs232statdo;SBUF=OAAHloop0:if(testclear(TI))then;elsegotoloopo;CAlltimep(30);doi=0to7SBUF=rs232buff(i);loop1:if(testclear(TI))then;elsegotoloop1;calltimep(30);end;rs232stat=00h;end;if(TR1=1)thenTR1=0;if(ET1=1)thenET1=0;calldisplay(0,7);ex0=o1h;gotoloop;ENDSTART2手持式數(shù)據(jù)輸入器1)所設(shè)計的手操器已用于煤氣管道的檢測。操作方便,使用效果好。2)這種手持式數(shù)據(jù)輸