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国网单相表软件说明 多功能电能表软件系统包括程序模块和程序数据结构模块。其中程序模块主要是指完成电能表功能所需要的流程，包括程序初始化模块、电表运行处理模块、电能计量模块、最大需量处理模块、时段处理模块、通讯模块、卡操作模块、显示模块、数据保存模块、各种事件处理模块、中断服务模块；程序数据结构模块是指对程序中得到的数据进行定义、分析，合理的分配数据内存。 1．电表程序说明 电表程序根据功能分为电能计量、显示、CPU卡操作、通讯、记录事件、系统初始化、RAM初始化、IIC通讯（时钟）、ESAM和CPU卡读写底层模块。 图1 电表平时运行状态为低功耗模式，当有中断产生时，退出低功耗模式，进行相应的处理，处理结束后仍然进入低功耗模式。电表程序流程如下图所示 图2 1．1程序初始化模块 程序初始化模块是对整个程序进行初始化，为程序工作时提供正确的初始状态。包括对MCU的I/O口工作模式的配置、看门狗初始化、定时器初始化、键盘中断初始化、串口中断初始化、LVI初始化、指示灯初始化、LCD显示初始化、实时时钟初始化、电量恢复、通讯信道、历史电量处理等等部件的初始化。正确合适的初始化模块是电能表程序正常运行的基础。 1．2 电表运行状态处理 电表运行处理状态模块是对电表上电状态的处理、电表正常工作与停电换醒工作处理、电表休眠处理、电表下电状态处理、电表进入休眠处理。 电表运行状态图如下： 图1.1 1.2.1电表下电状态处理部分 电表下电状态处理程序流程图如下： 图1.2 1.2.2休眠处理模块 电表进入休眠处理程序流程图如下： 图1.3 1.2.3电表上电状态的处理部分 电表上电状态的处理程序流程图如下： 图1.4 1.2.4电表正常工作与停电换醒工作处理部分 电表正常工作与停电换醒工作处理程序流程图如下： 图1.5 1.3 电能处理模块 电能处理模块是电能表中实现电能计量的模块，是实现电能表功能的最基本也是最关键的部分。只有正确的算法才能保证电能表的计量的准确性。电能处理模块包括上电时对各电量数据的恢复，对各费率电量脉冲的累计，以及掉电时对电量数据的保护和电能计量等程序。电能计量需要计量正反向有功电能，以及进行分时计量功能。在电能脉冲累计一定值时，相应时段的电量加1，并进行存储。 1.4最大需量处理模块 最大需量处理模块是电能表通过设置最大需量计算周期及滑差递推时间，分时测算并记录保存总、各费率时段的正向有功、反向有功最大需量值和发生的时间，最大需量周期，一般可取1-60分钟任意值，当所设的值大于60或者等于0时默认为15分钟。滑差时间初始化后为1分钟，电表内部校对滑差时间小于等于需量周期。需量周期可被滑差时间整除，商须小于或者等于15。 图1.6 1.5时段处理模块 时段处理模块根据已设置的复费率参数来判断电表需执行的费率。如将每天24小时划分为不同的收费时段，可提供12种收费时段。电表每分钟会检查是否有新划分的时段费率。每天0点电表检查是否有新的日时段表生效，如果当前日期为周末或者特定的节假日，则要遵循特定的日时段表。 时段管理处理程序流程图如下： 图1.7 1.6通讯模块 通讯处理模块是电能表系统和外界通讯的模块，是依照国标的通讯规约编写的软件模块，包括通讯接收、通讯命令处理及通讯发送。当接收到数据时，首先应该根据通讯协议判断数据帧的正确性，然后判断表号和密码的正确性，然后根据数据帧中的命令进行相应的操作，并构造应答数据帧并发送出去。同时由于通讯信道有红外信道和RS485信道两个信道，在通讯时应判断是哪一个信道进行通讯的。 1.6.1通讯接收 图1.8 1.6.2通讯处理 当接收到完整数据帧标志为1时，进行通讯处理流程，首先判断是否为广播命令，然后判断表号和密码是否正确，然后根据通讯帧中的命令标识进行相应的操作。 图1.9 1.6.3通讯发送 发送数据时，可以首先构造好正确的数据帧，然后按照顺序将每个数据发送，即将待发送的数据进行加33处理，并计算出校验和，将完整的数据帧写入缓冲区，然后将缓冲区中的数据发送；也可以采用发送过程中对待发送的数据进行加33处理，每发送一字节，计算一次校验和。 1.7 CPU卡操作模块 CPU卡是内部配置有存储器和逻辑控制电路及微处理电路，能多次重复使用的接触式IC卡。为了防止恶意攻击，确保卡片操作的安全性，要求购电卡仅进行购电操作时，插入电能表后3s 内，应完成相应的读写操作；其它类型的卡片插入电能表后10s 内，应完成相应的读写操作。 在电能表系统中包括下列卡： 1.7.1 用户购电卡 是电能表与IC 卡售电系统之间的信息交换媒介，用于向运行状态的电能表中增加购电，同时可以在插卡时返回仪表的当前信息，由用户持有。用户卡的类型分为开户卡、购电卡、补卡三种类型。开户时不需要