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基于ARM的多對象遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)集中器的設(shè)計與實現(xiàn)

資 源 簡 介

智能電表、水表、煤/燃?xì)獗怼崃勘淼却罅康爻霈F(xiàn)在人們的生活中,同時這些儀表的抄錄工作變得越來越煩瑣,工作量大,工作效率低,不僅給用戶帶來不便,而且會存在漏抄、誤抄、估抄的現(xiàn)象。隨著電子技術(shù)、通信技術(shù)和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,人工抄表已經(jīng)逐步被自動抄表所代替。 集中器是一個數(shù)據(jù)集中處理器,是多對象自動抄表系統(tǒng)的通信橋梁,負(fù)責(zé)對各智能表的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲和管理,及時有效地向上位機傳輸數(shù)據(jù)并執(zhí)行上位機發(fā)送的指令。提高多對象集中器數(shù)據(jù)處理能力,有效完成上下行通信是多對象自動抄表系統(tǒng)AMRS(Automation Meter Reading System)目前需要解決的關(guān)鍵問題。 本文針對多對象集中器這樣一個較復(fù)雜的通信與控制系統(tǒng),提出采用32位的高性能嵌入式微處理器。32位ARM9微處理器處理速度快、硬件性能高、低功耗、低成本,集成了相當(dāng)多的硬件資源,硬件的擴展和設(shè)計大大簡化,ARM9(S3C2410)為工業(yè)級芯片,抗干擾能力強,能夠適應(yīng)運行現(xiàn)場的較惡劣環(huán)境,8/16位微控制器運算能力有限,對于較復(fù)雜的通信與控制算法難以順利完成;硬件平臺依賴性強,不利于軟件的開發(fā)、升級與移植;在缺乏多任務(wù)調(diào)度機制的情況下,應(yīng)用軟件不僅實現(xiàn)難度大,且可靠性難以保證。 本文首先對多對象遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究,主要研究了多對象遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)中集中器的軟件和硬件實現(xiàn),對硬件資源進(jìn)行了外圍擴展,對S3C2410微處理器芯片的外圍硬件進(jìn)行了擴展設(shè)計,使之具備了滿足使用需求的最小系統(tǒng)硬件資源,包括時鐘、復(fù)位、電源、外圍存儲、LCD、RS-485通信模塊、CAN通信模塊等電路設(shè)計。實時時鐘為多對象集中器定時抄表提供時間標(biāo)準(zhǔn);電源電路為多對象集中器系統(tǒng)提供穩(wěn)定電源;看門狗電路的設(shè)計保證多對象集中器系統(tǒng)可靠運行,防止系統(tǒng)死機;數(shù)據(jù)存儲器主要用于存儲參數(shù)、變量、集中器自身的參數(shù),負(fù)責(zé)智能表的參數(shù)以及智能表用量等。上行通道即多對象集中器與上位機之間的通信線路,采用CAN現(xiàn)場總線進(jìn)行通信;下行通道即多對象集中器與智能表之間的通信,采用RS-485總線進(jìn)行通信。軟件設(shè)計上,主要針對多對象集中器的數(shù)據(jù)存儲功能和串行通訊功能進(jìn)行程序編寫。基于ARM的多對象遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)集中器可以實現(xiàn)多對象遠(yuǎn)程抄表,提高了數(shù)據(jù)處理能力,有效完成了上下行通信,可靠性強,穩(wěn)定性高,結(jié)構(gòu)簡單。

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