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GPRS的远程抄表系统设计与实现(2)

GPRS的远程抄表系统设计与实现(2)

点击数:7110 次   录入时间:03-04 11:57:49   整理:http://www.55dianzi.com   电工文摘
1.2监测站点的硬件组成设计

监测站点由前端数据采集器和现场下位机构成,其中前端数据采集器采用CS5460模块和LPC932单片机构成,它负责采集监控现场的各项数据并存储。线路的内部经过严格的电磁隔离,测量电路经过采样、A/D转换处理后形成的数字信号再经过光电耦合由信号适配器向从单片机LPC932传送,主单片机与从单片机之间可采用I/O口模拟时序的方式进行串口通信。

现场下位机部分是整个系统的工作核心,既负责和前端数据采集器之间的通信,又负责和中央管理器的数据通信,即将转换和处理后的信号送到中央管理器,还要负责和“时钟+看门狗”电路及显示电路的通信。因此,这部分电路至关重要。针对系统的要求和实际应用条件的情况,选用高性能的rabbit单片机作为系统的监控核心,Rabbit2000是专门为嵌入式控制,通信和以太网连接而设计的微处理器,具有非常低的电磁干扰。

Rabbit2000是Rabbit半导体公司为嵌入式环境设计的高性能低价位的8位微处理器,以其C语言友好指令集和快速数字处理功能而受到瞩目。Rabbit2000的结构以Zilog公司的原始Z80微处理器为基础,但作了几项改进:不像Z80指令集那样使用16位寻址覆盖存储空间,而用1个20位或l兆字节的实际存储空间:采取直接与静态存储器相连接的方式,有3条存储芯片选择线路和2组写入/输出启动线路。Rabbit2000的系统工作频率最高可达29.49MHz。Rabbit2000片上外设包括5个8位并行I/O端口、4个串行端口、1个子端口、5个8位定时器、1个l0位定时器、精确脉冲发生硬件和电池支持的RTC。其串口可采用同步或异步传输方式,采用29.4912MHz的系统频率,异步传输速率最高可达91.6kbps。

现场下位机部分主要包括:主从芯片单片机、显示电路、时钟+看门狗电路、GPRS等部分。它与前端数据采集器一起构成了现场站点。现场站点的系统组成连接如图2所示。



2主站系统的总体设


主站系统由个人计算机加上管理软件构成。该部分由Pc机、WINOOWs操作系统、应用软件和数据库组成。数据库采用Access数据库,将不同现场站点的状态参数以及现场信息存储在不同的表格内。简单来说,这部分的软件设计主要以下几部分工作:

2.1设置动态数据库

在管理监控中心计算机中要设置动态数据库,用以存放各现场采集的数据、上/下限告警值、参数整定值等。

2.2设置各种通讯标志位

由于通讯任务分为定时通讯,随机通讯和紧急通讯,通过合理地分配各种通讯位标志,依据通讯位标志进行程序的分支转移,以实现不同的动作。

应用软件需自行开发,主要实现以下功能:
(1)提供与操作者交互的人机界面,使用WINOOWs操作界面,操作简单、快捷。
(2)与现场站点建立通讯并交换数据。
(3)各站点数据的显示、存储及检索查询,存储大量的历史数据,可以根据用户的需要生成统计报表、营业抄表或者曲线、图表等形式。
(4)通过现场站点单片机实现远程监测的功能,在中央管理器端具有多项设置功能,包括报警或预警参数的选择,门限值的设定,用电设备维护人的呼叫电话、手机(或BB机)号码都可以方便地设置。
(5)添加、删除现场站点等系统维护功能。根据以上功能要求,对中央管理器端的软件系统做出了如图所示3的流程。

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