电表自动抄表统设计.doc

图书分类号： 密 级： 摘要 随着电子与计算机技术的发展，实现各种用户仪表的自动抄录即将成为现实。本文针对单位、小区的家庭和户电表和单位办公用电电表，结合普通电表的工作原理和实际工作环境，设计了一种实用的电表自动抄录系统。该系统具有成本低廉、工作性能稳定可靠、系统安装方便等特点。 本文对基于ZigBee的电表无线抄表系统的硬件和软件进行了设计，重点对该系统的前端数据采集、数据通信方式、计算机软件等方面的设计进行了介绍，并对系统的通用性和可靠性进行了简要的分析。设计内容具体包括PROTEL原理图设计、C语言源程序设计、上位机源程序设计. 在此次设计过程中主要是先进行要求分析然后提出整体设计方案，然后根据设计方案设计电路图，做出硬件电路，最后进行系统软件设计，其中软件设计用KEIL作为开发环境进行调试，上位机设计用VB作为开发环境作为开发环境。 关键词：自动抄表系统；ZigBee；采集终端；C51Abstract With the development of electron and computer,automatic meter reading system(AMRS) will be put into reality.This article aims ta kilowatt_hour meter for house or for office.banded the working principle and the real working conditions of mechanical kilowatt_hour meter,I designed an automatic kilowatt_hour meter reading system.The strong point of this system is:low cost,stable working and easy to install. The article gives an all-around design of this system. It expatiates on designs of data collection,data communication mode and computer software.It introduces the generality and the reliability of this system in brief. KEYWORDS：Automatic Meter-Reading System ZigBee Terminal C51 目录 1 绪论 1 1.1 概述 1 1.2 本课题的现实意义 1 1.3国内外自动抄表现状 1 1.4 本章小结 2 2 ZigBee技术简介 3 2.1 ZigBee简介 3 2.2 ZigBee协议栈架构 4 2.2.1 ZigBee协议栈结构 4 2.2.2 ZigBee网络中的设备 5 2.3 本章小结 6 3 系统硬件实现 7 3.1系统概述 7 3.2 硬件介绍 8 3.2.1 MCS－51单片机 8 3.2.3 SPI（高速同步串行口） 13 3.3硬件设计 14 3.3.1 功能分析 14 3.3.2 原理图设计 15 3.3本章小结 17 4 软件设计 18 4.1 软件设计平台 18 4.2前端采集 18 4.3主控程序设计 19 4.4系统初始化程序设计 21 4.5无线收发程序设计 24 4.6 上位机程序设计 26 4.6.1 VB的MSCOMM控件简介 26 4.6.2 VB编程所用MSCOMM控件的主要属性和方法: 26 4.6.3 通信程序的主要代码及作用 27 4.7本章小结 29 结论 30 致谢 31 参考文献 32 附录 33 1 绪论 1.1 概述 目前，我国对用电量的查抄方式正由传统的人工操作向网络化、智能化发展，经历了人工手抄、IC卡预付费、过程自动抄表各个阶段。其中，自动抄表按通信介质的不同可分为有线和无线两种方式。 IC卡预付费采用先付费后使用的方式，对管理部门较为有利，同时不需要现场抄表，部分解决了人工抄表带来的问题，但实际操作过程中扔存在一些缺陷：IC卡直接与用户接触，易造成人为破坏;不能完全解决窃电及表具损坏、故障问题;不能实时获得用户的用电信息。 有线自动抄表系统利用电话线网络、电力线网络、RS－485总线网，实现实时抄表、实时监测，可检测出设备损坏、非法使用等。但是也存在一些问题：布线复杂，施工周期长;工程安装及维护成本高;系统难以扩展长级和与其他网络兼容性差等。 无线自动抄表系统采用无线通信技术和计算机网络技术等自动获取、处理户用电信息。其具备有线抄表的优点，另外还能降低组网成