電能計量裝置的無線抄表系統

摘要：針對目前我國電能數據的采集方法不便的這一現狀，提出并實現了一種電能裝置無線性表系統。介紹電能表無線自動抄表系統的原理、構成、特點，并敘述AT90S2313單片機在電能表自動抄表系統中的應用。

    關鍵詞：無線抄表系統 AT90S2313 單片機 電能計量

引言

電能表自動抄表簡稱ARM（Automatic Reading Meter），是供電部門將安裝在用戶處的電能表所記錄的用電量等數據通過遙測、傳輸和計算機系統匯總到營業部門，代替人工抄表及一連串后續工作。

隨著經濟體制改革的深入，電能計量、電費核算及收繳的及時性和準確性已成為用電企業的重要課題；而目前我國電能數據的采集基本上為手工抄表，需要抄表人員走家串戶，每月或每兩月抄一次，再通過微機或手工制作的電費單催繳用戶電纜，存在著錯抄、漏抄、估抄等問題。自動抄表系統的研制與應用是解決上述問題的有效途徑之一，而無線抄表系統則是自動抄表系統中 種較優的方式。該系統的實現是邁向配電自動化的第一步，并有助于提高電力系統用電管理的水平。

一、系統硬件構成

這套電能計量裝置無線抄表系統包括2塊SA68D11無線數傳模塊和1片ATMEL公司生產的AVR系列AT90S2313單片機。模塊有來實現無線數據傳遞；單片機用來進行數據采集作一些相應的處理。系統硬件框圖如圖1所示。

圖1中，8路脈沖輸入信號來自8個單相脈沖電能表。工作時，單片機只需定時測量輸入的脈沖，再根據脈沖數與用電量之間的比例關系即可得到用戶的用電量。

圖1中虛線框內的單片機數據采集部分是整個系統的核心部分，通過軟件的編輯可實現數據采集、數據保存、數據發送和控制命令的接收以及其他數據掉電保護等重要功能。本系統采用的AT90S2313單片機構成圖1中虛線框內所有功能模塊。它內含2KB的FLASH存儲器；128字節片內EEPROM、128字節片內RAM和片內模擬比較器；8位和16位可預分頻定時器各一個；中斷源11個（中斷優先級已定）；全雙工的UART以及可編程的WatchDog定時器等。在本系統中，單片機的資源分配為：T1作為時器，實現單片機對脈沖量的定時采集。模擬比較器檢測系統交換電源工作是否正常。一旦發生掉電情況，模擬比較器中斷標志位就被置1，在主程序中不斷檢測這一位；一旦檢測到該位為1，則立即將數據寫入EEPROM中保存。從掉電到保存時間很短，在這段時間內靠濾波大電容儲能供電。在儲能放完之前，將保存數據工作完成即可。EEPROM存儲器用來保存單片機所測的脈沖數和單片機的地址等一些重要裝飾。Watch Dog定時器防止單片機“死機”或“跑飛”。串行口UART實現單片機發射/接收模塊之間的數據交換。

在本系統中，數據的無線傳遞是通過無線數傳模塊實現的。為了使模塊與單片機、計算機之間的數據傳送正確，必須嚴格按照計算機（單片機）與模塊間的傳輸格式進行數據傳送。模塊

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