自動抄表系統(tǒng)（automatic meter reading system，amrs）是一種不需要人員到達現(xiàn)場就能完成抄讀用戶用電量的智能化管理系統(tǒng)，近年來，這一技術(shù)在國內(nèi)外應運而生，而發(fā)展非常迅速，他的最終目的是自動、集中、定時地抄錄各用戶的用電量，這對于提高電力部門的管理水平和經(jīng)濟效益有著十分重要的意義。 在自動抄表系統(tǒng)中，除了使用rs485總線、電力線載波或電話線進行數(shù)據(jù)通訊外，有些時候需要工作人員到現(xiàn)場進行數(shù)據(jù)采集，便攜式抄表器作為十分便捷的現(xiàn)場抄表工具，是自動抄表系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集手段的一個十分有效的補充，有著十分廣闊的市場前景。1 智能電表抄表系統(tǒng)簡介智能電表抄表系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示，智能電表通過采集器連接到集中器上，集中器每隔一定的時間（具體時間可以設置）對電表采集一次數(shù)據(jù)，并保存到集中器中的存儲器里，集中器通過電力線載波或者電話線可以直接將采集到的數(shù)據(jù)上傳給系統(tǒng)主機，便攜式抄表器的主要任務是用自己的指令解釋并運行上位機所編的程序，現(xiàn)場采集集中器或者智能電表的數(shù)據(jù)，更新數(shù)據(jù)庫中的內(nèi)容，通過抄表器上的usb接口可以將數(shù)據(jù)傳輸給計算機由計算機進行處理、存檔。從而實現(xiàn)電表到計算機的數(shù)據(jù)自動采集、傳輸、處理、打印等工作，免去了大量的手工勞動，極大地提高了勞動效率。
lpc2148是philip公司推出的基于arm7 tdmi內(nèi)核的精簡指令系統(tǒng)的32位高速處理器。他的工作電壓為3.3 v，內(nèi)核工作電壓僅為2.5 v，大大降低了芯片的功耗。他主要帶有32 kb+8 kb與usb dma共用的片內(nèi)靜態(tài)ram和512 kb的片內(nèi)flashi程序存儲器。128位寬度接口／加速器可實現(xiàn)高達60 mhz工作頻率?？赏鈹Ueprom，sdram，flash，ram，usb，lcd；通過片內(nèi)boot裝載程序?qū)崿F(xiàn)在系統(tǒng)編程／在應用編程(isp／iap)。單個flash扇區(qū)或整片擦除時間為400 ms。256字節(jié)編程時間為1 ms；6路pwm調(diào)制輸出，可用于控制蜂鳴器輸出不同聲音，提示系統(tǒng)各類信息；usb 2.o全速設備控制器具有2 kb終端ram。此外，lpc2148提供8 kb的片內(nèi)ram，可通過dma訪問usb；14路10位a／d轉(zhuǎn)換器，可用于系統(tǒng)電池檢測；低功耗實時時鐘(rtc)具有獨立的電源和特定的32 khz時鐘輸入，可用于紀錄抄表時間；多個串行接口，包括2個uart(16c550)、2個高速i2c總線(400 kb／s)、spi和具有緩沖作用和數(shù)據(jù)長度可變功能的ssp；2種低功耗模式：空閑和掉電。根據(jù)需要設置不同的工作方式，可以降低系統(tǒng)功耗。
便攜式抄表器以plc2148控制單元為核心，主要由電源供給電路、紅外通信電路、鍵盤顯示電路、數(shù)據(jù)存儲電路、rs 232接口電路、usb 2.o計算機接口電路和能源控制電路等部分組成，其硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示。
rs 232串口電路，采用maxim公司的max3111e串行異步收發(fā)器，硬件上無需任何其他外圍器件，使用一個芯片即可實現(xiàn)uart接口的微控器與pc進行異步數(shù)據(jù)傳輸。同時其3.3 v供電性能更是適合低功耗設備的應用。
考慮到抄表工作人員會隨時到現(xiàn)場進行對集中器的數(shù)據(jù)讀取和參數(shù)設置，而集中器一般都帶有rs 232接口，故在抄表器中設計rs232接口電路是必須的，因lpc2148的2個uart口已經(jīng)被占用，所以考慮采用spi接口，通用pc機的rs232接口為通用異步接口uart，而spi則為同步串行協(xié)議，所以必須考慮同步與異步之間的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，本系統(tǒng)中采用max3111e串行異步收發(fā)器來實現(xiàn)，其接口電路如圖3所示。
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