基于AT89C51的远程抄表系统设计及抗干扰技术的研究

论文摘要

远程抄表系统是利用现代通讯网络实现远程抄表计数管理的一种新兴管理系统。可以广泛的运用于电力系统电能管理等公共事业部门。是现代管理的发展趋势之一。本文在分析比较现有的产品的基础上，结合自己所学的知识设计远程抄表系统的整个硬件和软件。完成电能数据采集，数据处理，数据传输等功能。文中在硬件上对CPU、数据存储及其监控电路、数据上传和数据传输、并根据不同的传输距离选择不同的通信标准、时钟电路、串口扩展、电能采集和显示电路都做了详细的论述。在软件上对数据脉冲采集、通信、显示子程序、校验子程序等做了详细的说明。另外还进行了抗干扰分析，并从硬件和软件上进行了抗干扰设计，对印制电路板的电磁兼容问题给了一些相应的解决措施，并在ansoft中进行了性能仿真。从而使系统抗干扰性能有了明显的提高。该课题对电力系统中电能管理有一定的适用价值，同样还可以推广到其他相关的一些行业，有较高的社会推广价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 远程抄表系统的国内外概况
• 1.1.1 上层星型通信方案
• 1.1.2 底层总线型通信方案
• 1.2 本课题研究的目的和意义
• 1.3 远程抄表系统
• 1.3.1 抄表系统的选型及其特点
• 1.3.2 远程抄表系统构成
• 1.4 本文的主要研究内容
• 第二章 抄表系统的模块功能设计
• 2.1 抄表系统的整体结构
• 2.2 抄表系统的各功能模块设计
• 2.2.1 CPU的选型
• 2.2.2 外围存储及其监控电路模块
• 2.2.3 数据的上传模块
• 2.2.4 数据的传输模块
• 2.2.5 时钟模块
• 2.2.6 串口的扩展
• 2.2.7 电能的采集和计数模块
• 2.2.8 显示电路
• 2.2.9 电源模块
• 2.3 本章小节
• 第三章 抄表系统软件设计
• 3.1 软件设计要求
• 3.1.1 易理解性，易维护性
• 3.1.2 实时性能
• 3.1.3 可测试性
• 3.1.4 准确性
• 3.1.5 可靠性
• 3.2 主程序的软件设计
• 3.3 子程序的设计
• 3.3.1 清零子程序的设计
• 3.3.2 接受数据与通信的程序设计
• 3.3.3 数据采集子程序
• 3.3.4 脉冲采集程序
• 3.3.5 显示子程序
• 3.3.6 校验子程序
• 3.3.7 数据传送子程序
• 3.4 硬件电路驱动
• 3.4.1 数据储存芯片X5405
• 3.4.2 数据上传MAX232芯片
• 3.4.3 时钟芯片DS1302
• 3.4.4 串口扩展芯片SP2338
• 3.4.5 显示模块芯片PS7219
• 3.5 本章小节
• 第四章 抄表系统的可靠性与抗干扰技术
• 4.1 单片机系统的干扰
• 4.1.1 单片机系统干扰分类
• 4.1.2 单片机系统干扰的耦合方式
• 4.1.3 单片机系统的抗干扰的原则
• 4.1.4 单片机硬件抗干扰措施
• 4.1.5 单片机系统的软件抗干扰技术
• 4.2 布线布局抗干扰设计与PCB电磁兼容仿真
• 4.2.1 印制电路板的设计
• 4.2.2 PCB板子布线的修改
• 4.2.3 利用ansoft对PCB板电磁兼容仿真
• 4.3 调试与实验
• 4.4 本章小节
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 问题与改进
• 致谢
• 参考文献
• 作者在攻读硕士学位期间发表论文