基于无线数据传输和ARM的网络远程抄表系统

基于无线数据传输和ARM的网络远程抄表系统

论文摘要

随着计算机和网络技术应用的扩展,电能的远程自动监测、计算与收费的方案逐步被采用,能源计量仪表的数据自动抄收及远传系统的建设成为智能化住宅的基本配置之一。本文针对校园的学生宿舍的电表收费进行了探讨,到目前为止、按照收费方式电子式电能表可以分为:接触式和非接触式的IC卡预付费电表、复费率电表、和分时预付费的复费率电表。针对这几种电表的抄表方式也各不相同,预付费电表主要是应用IC卡充值的方法付费、而复费率的电表主要是采用人工抄表和布线抄表的方法、而分时预付费复费率的电表主要是使用IC卡充值之后,利用实时时钟在用电峰谷时对存储在电表能的金额进行扣除。文中设计的自动抄表系统可以实现对上述三种电表的抄录工作,尤其是针对校园学生宿舍等应用场所具用重要的意义。文章提出了整体的方案设计,三级网络分别应用了无线传输和网络传输的方案,解决了远程电能计量计费系统的由集中器和采集器(采集终端)以及通信信道与抄表软件组成的部分即:集中器到抄表中心的上行信道、集中器至采集器(采集终端)或水电气表间的下行信道。在整体设计思路介绍之后,文章花主要篇幅分章节介绍了复费率电能计量仪表、基于arm和uclinux的无线收发集中控制器的软硬件,上位机的主控界面的设计。其中电能表的开发分块介绍了软硬件的各个部分,集中控制器由于嵌入了实时操作系统uclinux,着重讲述了基于操作系统的应用程序的开发,主站界面介绍了简单的测试程序。然后通过测试的结果说明了课题设计的系统实现了数据的基本采集和控制的情况,最后本文总结了研究的成果,并提出了改进的方向。

论文目录

  • 致谢
  • 中文摘要
  • ABSTRACT
  • 目录
  • 1 绪论
  • 1.1 课题背景
  • 1.2 复费率电能计量仪表及远程自动抄表综述
  • 1.3 课题研究的意义
  • 2 系统的整体结构与技术要求
  • 2.1 系统的整体结构
  • 2.2 数字式多功能复费率电能表的技术要求
  • 2.3 集中控制器的技术要求
  • 2.4 远程监控的技术的要求
  • 3 复费率电表的软硬件设计
  • 3.1 设计目标
  • 3.2 系统总体设计方案
  • 3.3 系统总体框图及主要元器件应用介绍
  • 3.3.1 PIC16F74单片机
  • 3.3.2 电能计量芯片ADE7755
  • 3.3.3 数据存储芯片AT24C04及应用
  • 3.3.4 红外通讯接口
  • 3.3.5 FC201VB模块
  • 3.3.6 时钟芯片RX8025
  • 3.4 系统各个模块软件设计
  • 3.4.1 系统软件的总体流程
  • 2C总线模块'>3.4.2 I2C总线模块
  • 3.4.3 电量累计模块
  • 3.4.4 显示模块
  • 3.4.5 电源模块
  • 3.4.6 通讯模块
  • 4 基于arm和uclinux的无线收发集中控制器
  • 4.1 ARM系统及嵌入式uclinux介绍
  • 4.2 集中控制器的硬件设计
  • 4.2.1 S3C44BOX及外围最小系统设计
  • 4.2.2 10M/100M以太网接口电路
  • 4.3 uclinux在集中控制器上的实现
  • 4.3.1 为安装Linux的宿主机建立交叉编译器
  • 4.3.2 uClinux针对硬件的改动
  • 4.3.3 编译uClinux内核
  • 4.3.4 内核的加载运行
  • 4.4 基于uclinux操作系统的应用程序的编写
  • 4.4.1 在uClinux下开发应用程序
  • 4.4.2 串行通信
  • 4.4.3 socket编程
  • 4.4.4 通过网络添加应用程序到目标系统进行测试
  • 5 主控计算机界面的开发及系统测试
  • 5.1 Visusal C++网络通信Winsocket编程简介
  • 5.2 网络客户端界面的开发
  • 5.2.1 程序主界面的连接过程
  • 5.2.2 Visual C++编译环境下的对话框的客户端程序的实现过程
  • 5.3 系统测试
  • 6 结语
  • 6.1 研究总结
  • 6.2 改进方向
  • 参考文献
  • 作者简历
  • 学位论文数据集
  • 相关论文文献

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