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基于Proteus的远程抄表系统设计与仿真

发布时间:2020-07-21 18:46:33 阅读: 来源:页岩气缓蚀剂厂家

随着生活水平的提高,人们对资源的消费日益增长,资源消费的计量、管理和收费工作日益繁杂,提高管理层次和自动化水平的产品因此应运而生。但以往耗能表的抄收为人工方式,不能保证数据的准确性和实时性,还会造成大量人力、物力及时间的浪费,同时带来错抄、漏抄、估抄的现象。因此传统超标方式已经越来越不能适应今后住宅的发展需求和人们的生活需求,取而代之的将是是户外的远程抄表系统,即利用传感、控制、网络等技术将每个用户的耗能表数据自动采集到采集器中,再由采集器将数据传送到户外的集控器中,然后通过网络把数据传送到上位监控主机中,进行分析、计量和储存。最后,能源供给公司再根据上位机计算出来的住户消费费用进行电子收费。这种方法既节省人力、物力、时间,又能保证准确性和实时性。

本文引用地址:系统组成及其工作原理该远程抄表系统主要是由PC上位机、集控器和采集器三部分组成,系统的结构框图如图1所示。

图1 系统总框架图

从上图中可以看出,抄表系统分三个层次,最上层为小区中央处理机,用来全面监控;中间层由小区内部局域网(以太网)构成,是数据传送的大通道;最底层为四表数据采集层,由RS485网络构成,完成四表的数据采集、集中并向上位机传送的功能。上层是利用VB语言设计的一个界面友善、操作方便的软件系统,用户只需要简单的按键操作就可以实现数据经网口进行远程收发。发送的命令,经内部局域网传送到远端的网口转串口设备。中层的集控器主要负责对命令识别并实现该命令的相关操作,如全抄表、单用户抄表和定时抄表命令。下达的命令经RS485总线网络传送给各个用户家中的采集器中,然后对脉冲表(如煤气表、水表、电表等)进行读取并存储,最后再经RS485总线上传。

系统主要硬件电路设计本系统的优势在于能使四表数据通过小区内局域网传输。其采用了台湾摩挲公司的串口上网接口设备Nport Express DE-311,它是一种单片机网络接入设备,有两个端口,一个是RS232或RS485电平的输入接口,另一个是网络接口,内部自动对数据进行TCP/IP封装,对用户来说是完全透明的,如图2所示。该设备在市面上已经非常普及。

图2 Nport应用图

集控器的硬件电路设计主要包括CPU、外围存储模块和数据上传/下载模块,其结构如图3所示。本设计中,CPU选用的是AT89C51;外围存储模块选用了串行E2PROM的24C02芯片,它是基于I2C-BUS 的存储器件,遵循二线制协议,具有接口方便、体积小、数据掉电不挥发等特点,在仪器仪表及工业自动化控制中得到大量的应用。系统设计采用了脉冲抄表的原理,四表都是脉冲式的数字表,主要由霍尔传感器组成。数字表内的感应器每旋转一周,发出一个脉冲,使耗费量和脉冲数成正比,可根据脉冲数来确定用量的具体值。采集模块主要由ULN2003、74LS378、7411、CD40174等四个芯片组成,最多可采集6路数据,由于本设计中只采集四表数据,所以有两路悬空未用。霍尔传感器相关文章:霍尔传感器工作原理

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