電度表信息自動采集終端的設計及防干擾措施

　　1.7 操作鍵盤模塊

　　操作鍵盤模塊由鍵盤和AT89C51-2組成。通過操作鍵盤，可設置一些參數，如終端的地址、各用戶的電度表常數等，也可以對單片機發出簡單的指令，如顯示各項參數、手動需量等。

　　2 軟件設計

　　結合自動采集終端硬件來設計軟件，通過分析要實現的功能，整個程序可分為主程序和中斷服務程序模塊。系統主程序對系統進行初始化設置，完成上電后對上次停電后的信息處理，采集電能量并進行相應的處理，處于待機狀態接收收集站下達的指令，并做分析處理，控制數據傳輸、鏈路檢查和校對時鐘等任務的執行，流程如圖2所示。其中，電能量的采集使用定時中斷;采樣間隔可根據用戶電度表容量設置，樣機中采樣間隔設置為100μm，程序流程見圖3。中斷服務程序模塊有定時中斷、通信中斷等實時性處理的功能模塊。通過各功能模塊之間的調用，一層一層地實現程序功能。

　　3 自動采集終端的抗干擾措施

　　為了保證采集數據的準確性和數據傳輸的可靠性，系統必須具有較強的抗干擾性。在系統設計的過程中，采取以下措施來增強系統的抗干擾能力：

　　(1)采用施密特觸發器和積分處理等對脈沖信號進行多次濾波和整形操作，以去除窄干擾脈沖的干擾。

　　(2)采用光電措施實現主板電路和電度表的隔離以及軟件的防干擾處理。

　　(3)用D觸發器對脈沖進行鎖存，累加計數后清除。

　　(4)存儲芯片采用具有掉電保護功能的AT24C32，防止因掉電造成數據丟失，電力線調制解調芯片采用具有掉電保護、看門狗等多種功能的ST7538，以防止程序跑飛。

　　(5)在所有環節中，對傳輸的數據進行CRC校驗，以保證數據的可靠接收。

　　(6)在軟件中對脈沖的邊沿抖動進行處理，以防止因“毛刺”現象引起誤差。

　　(7)在CPU處于空閑時，用軟件使之進入待機狀態，這時CPU不執行任何操作，只有系統中斷可以喚醒它，所以相應地對干擾也不敏感。

　　4 結語

　　利用硬件和軟件防干擾相結合的方法，采用雙CPU共用數據存儲器技術、脈沖硬處理電路、先進的調制解調和CRC循環冗余編碼解碼技術，實現了高可靠的脈沖采集，防止了脈沖的漏記和多記，解決了脈沖計數和電力線載波通信的實時性和引腳不足等問題，實現了低成本、高可靠性、高穩定性的電能信息自動采集終端的脈沖計數、分時計費和電力線載波通信功能，形成了功能強大，易維護性強，可擴展性好，安全性高的電能信息自動采集終端系統。這種技術可應用于電子信息、電力、環保、自來水、煤氣等行業的檢測儀器設備中。隨著供電、用電管理系統的不斷完善與發展，該系統無疑具有廣闊的發展空間和使用價值。