卢汉华

【摘 要】文章结合作者近年来的工作经验，对远程制动抄表系统设计进行了简要的分析，主要从系统的功能、系统硬件电路设计、功能实现等方面进行分析，希望通过分析能够给广大同行工作者提供一些参考。

【关键词】远程；自动抄表；系统设计；分析；研究

1 系统功能描述

在远程自动抄表系统中，最值得研究的就是其系统内的三部分。一般而言，主站端的作用就在于能够有效地收集好多种计算机数据，并采纳有效数据，而客户端则是在单片机的抄表模块的和依据有效的串行数据通信接口的基础上构建的一种电能计量仪表。而其运作模式就是通过RS-485串行通信接口来不断满足客户端的各类需求，从而促使客户端的超标模块能够真正地做到与数据采集计算机系统连接在一起，最终实现了数据的有效传输。众所周知，数据进行相互的交换，这一过程实际就是使用人终端的智能电表在RS-232协议的作用下，实现将具体的数据和信息实现传达和输送，最终到达抄表终端模块，而抄表终端在接受到具体的信息指令以后，就会执行相关的操作，将已经保存好的数据以及相关信息，及时发送给 上一级的计算机数据采纳和处理系统，这就是远程抄表系统工作的普遍或基本的规律。

通过以上这些分析，给这个终端单片机抄表模块明确肯定了下面的功能。

第一，在具体的运行过程中，首先要选用220V的交流电作为主要的供电方式，而这样也可以促使终端模块的各类数据运行等工作正常进行。为了在没有外部电力得情况下正常供电，要配备一块备用电池。

第二，断电系统关闭以后，并不是将信息锁定或者删除，而是能偶针对用户的用电量，将信息进行全面的存储与储存。

第三，事实上，对于抄表终端以及智能电表在利用RS-232开展相应的通讯工作的时候，RS-485才是真正的能够将远方的数据进行相应的信息采集和整理的比给工具。

第四，实现了终端模具的时时钟功能得以实现，而这一功能的实现，无疑就是对于使用人的用电数据的检测提供了更为便利的条件。

2 系统分析

对于远程自动抄表系统而言，最为主要的就是两个种类的电能表，主要是冲脉电能表以及智能电能表，针对这两种电能表，笔者进行以下几个方面的说明：

脉冲电能表：输出的脉冲串与转盘数目是成正比的。 智能电能表：按照智能表的输接口，将通信方式分成了两大种类，而智能电表之所以能够实现通讯，实际是因为串行口转换成了具体的编码样式。

3 系统硬件电路设计

3.1 系统供电方式设计

本设计的输入电源和输出电压分别是220V以及+5V，220～5V的电压转换是供电模块具有的功能。设计计划如同下面所叙述的：准备220V的电压同时要确保交流电能够抗干扰、能够防雷，随后，利用220/18V变压器降压，在降压完成后要利用过桥式整流电路实现18V左右的直流电压，最后经过一列的隔离滤波等实现系统正常运作应有的5V电压。

3.1.1 正常条件下供电电路

主要采用交流电源供电方式，实现+5V电源。在取得了18V直流电压后要注意转换稳压器件，从而获得+5V电压。

3.1.2 备用电池充电电路

事实上，系统的外部电源对于系统的正常供电以及对备用电池进行充电是同步的，充电管理芯片可以完成充电电路的主要功能，1-16节的镍氢电池或者镍镉电池均可以适用。在失去了外部供电后，依然可以实现主动切换备用电池供电。

3.2 系统基本电路设计

实现最终的数据收集和通讯，依靠的是抄表终端的两个必备的串口，这样才促使RS-232、电表以及RS-485相互连通。实际上，有两种方案可以选择，下面对这两种计划方案进行对照比较。

方案一，选用增强型单片机（两个串口驱动器的W77E58）在双串口功能的基础上，比单串口单片机花费少的同时稳定性也增强了。

方案二，选用单串口驱动器，但是单片机要外加拓展芯片16C550，这一方案的硬件的成本要高同时，稳定性也差一些。

3.2.1 控制核心W77E58单片机

在上文中，笔者提到，单片机的功能以及具体的要求，在于實际的计划进行对比时，我们可以看到，在本设计中，采用双串口的单片机的优势还是很大的。这种双串口的单片机实际是华邦公司生产的，是W77E58，其比较显著的特点是指令集和51系列的单片机实现了多方位的兼容，而这就意味着，在智能化的监督控制系统中，使用该系列的单片机配合整体而言还是比较成功的，事实上，单片机共有两个加强型串口以及具有32KB的大存储容量的存储器，是Flash的专门存储器。而对于始终振荡电路而言，必要的就是控制时间的定时控制信号单元，而单片机的时钟脉冲序列Y主要是时钟震荡的电路给予提供支持的。对于复位电路而言，电阻（1K）、电容（22UF）以及IN4149二极管是主要的三部分。其优势在于不仅可以满足可靠复位，而且能够降低相应的对地阻抗，抗干扰能力得以提升，值得说明的是，二极管能够快速释放电容电量，为短时间内实现复位提供了有利条件。

3.2.2 W77E58单片机核心电路

之所以在使用中一般情况下选择地址锁存器为单片机系统总线进行扩展，是因为单片机的I/O引脚受到了限制。在本设计中，采用了锁存器74LS373作为单片机扩展的系统总线，实际是为了实现单片机以及机存储器SRAM6264，这一存储器实际是有8KB的存储容量的。同时，在5V的单电源的状态下，它的输出端以及输入端和TTL的电路能够实现全方位的兼容。

3.3 掉电数据保护功能的实现

在单片机控制系统中，为了当系统再次上电后能够正确地读取一些关键数据，一般情况下要确保这些关键的数据在系统掉电后不会消失，。所以，对通讯数据进行断电系统关闭之后的保护，要在本设计中体现出来。对于掉电数据保护，主要是用系统扩展易失性的RAM并配合电池的方法，当然，采用系统扩展非易失性的ROM也可以实现。而EEPROM为能够擦除能够编写程序ROM ，技术的发展，会推动EEPROM擦写速度的加快和容量的提高，将来可以把它当作非易失性的RAM使用。

3.4 基于RS-232、RS-485串行通信接口电路设计

在实际使用中，单片机要与另外的单元进行通讯，一般不当作独立的控制单元存在。

对于单片机而言，主要的通讯接口就是串行接口，而在人们的日常生活中，对于单片机系统通讯而言，TTL电平实际是使用比较普遍的电平，尽管，在单片机中，串口的输出信号并没有比较明显的差异，但是，对于RS-485而言，串行通讯是行业内常用的协议，而最大的不同就在于电平不同，电平必须要外接口进行相应的电平匹配。

RS-232既是电气和物理的双重标准，但RS-485只是电气标准，没有限定现实其电气特性所必需的物理环境，所以可以选用RS-232的物理标准。所以这很显然使得单片机系统中实现RS-485通信变得方便。为了使其能够完成较长距离的传输，使用时依然使用单片机的串口，但是信号传递过程中要使用RS-485协议。

4 结语

总而言之，在远程自动抄表系统设计的过程中，想要体现出智能化的效果，就需要在设计的时候必须要掌握相关的核心技术，并且按照实际的情况进设计，唯有如此，才能将完整的远程自动抄表系统设计出来。

【参考文献】

[1]刘丽，许亚兵.自动抄表系统对电力营销的作用浅谈[J].经营管理者，2013（29）.

[2]李希俊.电力自动抄表系统的原理及应用[J].计算机光盘软件与应用，2012（19）.

[责任编辑：朱丽娜]