第 80C51 我用条统
第九章 80C51单片微机应用系统 实例
9.1水表、电能表数据采集系统 数据采集系统设计的主要内容通常包含硬件(连同单片微 机在内的全部电子线路)、软件(包括监控管理程序及各功能模 块应用软件)及结构工艺等三大部分。由于对象提供的数据形式 “五花八门”,若是模拟量,则要通过AD转换器得到数据 若是脉冲量,则需通过O引脚对其计数后再通过计算得到数据。 而对于流量、功率等参数,则往往需通过传感器或专用模块输 出脉冲或数据
9．1 水表、电能表数据采集系统 数据采集系统设计的主要内容通常包含硬件(连同单片微 机在内的全部电子线路) 、软件(包括监控管理程序及各功能模 块应用软件) 及结构工艺等三大部分。由于对象提供的数据形式 “五花八门”，若是模拟量，则要通过A/D转换器得到数据； 若是脉冲量，则需通过I/O引脚对其计数后再通过计算得到数据。 而对于流量、功率等参数，则往往需通过传感器或专用模块输 出脉冲或数据
1.水表数据采集系统 该系统包括脉冲式水表、水表数据采集器、掌上电脑、 水表数据集中器、远程抄表终端、后台计算机管理软件等。水 表数据采集器采集居民楼单元内居民的用水量。具有采集24户 居民水表数据的能力。 水表表计是对水的流量进行计量。表计中指针轴随着水 流而转动,其各个指针轴转一圈分别代表用水量为0.01度、0.1 度、1度等等。在相应指计轴处安装一个霍尔元件(或干簧管), 就可实现指针轴转一圈输出一个脉冲,单片微机通过对脉冲个 数的记录,就可以计算出实际用水量。水表数据采集器可以同 时记录24户或32户居民水表的脉冲数,进而记录各用户的用水 量,通过通信接口把水表数据上传至管理部门
1. 水表数据采集系统 该系统包括脉冲式水表、水表数据采集器、掌上电脑、 水表数据集中器、远程抄表终端、后台计算机管理软件等。水 表数据采集器采集居民楼单元内居民的用水量。具有采集24户 居民水表数据的能力。 水表表计是对水的流量进行计量。表计中指针轴随着水 流而转动，其各个指针轴转一圈分别代表用水量为0.01度、0.1 度、1度等等。在相应指计轴处安装一个霍尔元件(或干簧管)， 就可实现指针轴转一圈输出一个脉冲，单片微机通过对脉冲个 数的记录，就可以计算出实际用水量。水表数据采集器可以同 时记录24户或32户居民水表的脉冲数，进而记录各用户的用水 量，通过通信接口把水表数据上传至管理部门
居民水表数据采集系统分为居民楼单元级、小区管理级 及自来水公司等三级,其结构示意如图图9-1所示。在每一个 单元按装水表数据采集器,用于采集该单元内用户水表的数据 图9-2水表数据采集器原理框图中包含了单片微机和各功能部 件 采用RS485总线方式实现小区内水表数据采集器的网络 通信 在水表数据采集器内部同时还配置了RS-232接口,可实 现与掌上机的通信,以便进行现场参数设置和水表数据抄录 水表数据采集器主程序流程框图示于图9-3。 在小区物业管理部门安装计算机终端或水表数据集中器 ,用于对小区内所有居民水表计量数据进行统计,打印,以便 进行水费的收缴管理。还可进一步通过公用电话网或无线短消 息平台向自来水公司发送用户用水数据信息
居民水表数据采集系统分为居民楼单元级、小区管理级 及自来水公司等三级，其结构示意如图图9–1所示。在每一个 单元按装水表数据采集器，用于采集该单元内用户水表的数据。 图9–2 水表数据采集器原理框图中包含了单片微机和各功能部 件。 采用RS485总线方式实现小区内水表数据采集器的网络 通信。 在水表数据采集器内部同时还配置了RS-232接口，可实 现与掌上机的通信，以便进行现场参数设置和水表数据抄录。 水表数据采集器主程序流程框图示于图9-3。 在小区物业管理部门安装计算机终端或水表数据集中器 ，用于对小区内所有居民水表计量数据进行统计，打印，以便 进行水费的收缴管理。还可进一步通过公用电话网或无线短消 息平台向自来水公司发送用户用水数据信息
水表数据集中器的存储器扩展原理见图94所示。单片微 机采用台湾华帮公司的78E58单片微机,其内部包含32KF1ash存 储器,与80C52兼容,但增加了一个特别的可位寻址的4位I/0口 (端口4)和两个外部中断。因数据量比较大,故扩展了128KB的 数据存储器628128。由于628128具有17根地址线,所以除了采用 78E58的16根地址线A0~A15与628128相连,另外应用P1口的一根 I/0口线P1.0与628128的A16相连,作为“体选”,当P1.0=0时, 寻扯628128中的64K数据存储器,当P1.0=1时,寻址628128的另 半64K数据存储器。 水表数据集中器与掌上电脑或PC机通信和扩展RS-485总线 的原理图示于图95。MAX232实现oMoS(TTL)逻辑与RS-232逻辑 转换,是PC机与单片微机通信接口芯片,一般与单片微机串行口 的发送/接收端相连。AD485芯片则用于实现RS485总线联网,由 于78E58内部只有一个串行口,所以采用78E58的P1.1和P1.3来虚 拟485串行通信,用P1.2来控制RS485数据传输方向
水表数据集中器的存储器扩展原理见图9–4所示。单片微 机采用台湾华帮公司的78E58单片微机，其内部包含32K Flash存 储器，与80C52兼容，但增加了一个特别的可位寻址的4位I/O口 (端口4) 和两个外部中断。因数据量比较大，故扩展了128KB的 数据存储器628128。由于628128具有17根地址线，所以除了采用 78E58的16根地址线A0～A15与628128相连，另外应用P1口的一根 I/O口线P1.0与628128的A16相连，作为“体选” ，当P1.0=0时， 寻扯628128中的64K数据存储器，当P1.0=1时，寻址628128的另 一半64K数据存储器。 水表数据集中器与掌上电脑或PC机通信和扩展RS-485总线 的原理图示于图9–5。MAX232实现CMOS(TTL) 逻辑与RS-232逻辑 转换，是PC机与单片微机通信接口芯片，一般与单片微机串行口 的发送/接收端相连。AD485芯片则用于实现RS485总线联网，由 于78E58内部只有一个串行口，所以采用78E58的P1.1和P1.3来虚 拟485串行通信，用P1.2来控制RS485数据传输方向