一种基于单片机的集中抄表系统的制作方法
一种基于单片机的集中抄表系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种抄表系统，具体是一种结构简单、性能稳定、造价低廉的基于单片机的集中抄表系统。
【背景技术】
[0002]目前，我国城市居民用户的电表、水表、天然气表很多是人工抄表，由抄表工作人员每月逐个查抄各种仪表，不仅耗费大量人力，而且对居民生活也是一种干扰，有时还给不法分子入室犯罪以可乘之机，通过集中抄表系统能够有效的节约人力、物力，而且采抄数据的周期缩短，准确度提高，然而现在很多地区仍然没有普及集中抄表系统，原因在于现有的集中抄表系统过于复杂，同时只能使用电子式电表作为电能计量装置，电子式电表的价格较高，增加了集中抄表系统的成本，因此阻碍了其使用推广。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种结构简单、性能稳定、造价低廉的基于单片机的集中抄表系统，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0005]一种基于单片机的集中抄表系统，包括键盘、显示器、单片机处理中心、接口电路和单元电路，所述单元电路包括下位机电路、检测电路和输出控制电路，单元电路通过接口电路连接单片机处理中心，单片机处理中心还分别连接键盘和显示器；
[0006]所述检测电路包括电阻R1、光耦合器IC3、非门ICl和非门IC2，电阻Rl的一端连接电源VCC和电阻R2，电阻Rl的另一端连接光耦合器IC3的I脚，光耦合器IC3的2脚和4脚接地，光耦合器IC3的3脚连接电阻R2、电阻R3和非门ICl的输入端，非门ICl的输出端连接非门IC2的输入端，非门IC2的输出端连接电阻R3的另一端并输出信号INTO到下位机中。
[0007]作为本实用新型的优选方案:所述非门ICl和非门IC2的型号均为⑶4069，所述光耦合器IC3的型号为4N25。
[0008]作为本实用新型的优选方案:所述单片机处理中心的主控单元为AT89C51单片机集成电路，所述下位机的主控单位为STC89C52型单片机。
[0009]作为本实用新型的优选方案:所述单元电路的个数为η，η = 1、2、3。
[0010]作为本实用新型的优选方案:所述输出控制电路用于控制输电电路的通断。
[0011]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:系统采用了一个单片机控制多个下位机的集总式结构，不仅简化了系统结构，实现了多点监控，而且使用单片机作为主控单元，提高了系统的稳定性和抗干扰性，采用感应式电能表作为电能计量装置，降低了制作成本，使得本系统具有结构简单，制作成本低、抗干扰性强、便于调试和控制。
【附图说明】
[0012]图1为一种基于单片机的集中抄表系统的方框图；
[0013]图2为检测电路的电路图。
【具体实施方式】
[0014]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0015]请参阅图1，一种基于单片机的集中抄表系统，包括键盘、显示器、单片机处理中心、接口电路和单元电路，所述单元电路包括下位机电路、检测电路和输出控制电路，单元电路通过接口电路连接单片机处理中心，单片机处理中心还分别连接键盘和显示器；
[0016]所述检测电路包括电阻R1、光耦合器IC3、非门ICl和非门IC2，电阻Rl的一端连接电源VCC和电阻R2，电阻Rl的另一端连接光耦合器IC3的I脚，光耦合器IC3的2脚和4脚接地，光耦合器IC3的3脚连接电阻R2、电阻R3和非门ICl的输入端，非门ICl的输出端连接非门IC2的输入端，非门IC2的输出端连接电阻R3的另一端并输出信号INTO到下位机中。
[0017]非门ICl和非门IC2的型号均为⑶4069，所述光耦合器IC3的型号为4N25。
[0018]单片机处理中心的主控单元为AT89C51单片机集成电路，所述下位机的主控单位为STC89C52型单片机。
[0019]单元电路的个数为η，η = 1、2、3。
[0020]输出控制电路用于控制输电电路的通断。
[0021]本实用新型的工作原理是:为了满足多通道数据采集和处理，系统采用了一个单片机和多个下位机的集总式结构。单片机采用AT89C51系列，下位机采用STC89C52型单片机。单片机处理中心与下位机之间采用RS485总线通信。其中单片机处理中心配置显示屏和键盘。键盘用于切换各个检测电路和输出控制电路，查询各个点的电表流量值以及电表运行情况，输入下位机的控制信息。液晶显示屏用于显示系统时间，以及各点的电能输送状况、电表流量值和电表的运行情况，如Imin内没有任何操作，则液晶显示屏上开始循环显示各个点的电能输送状况、电表流量值和电表的运行情况，每一个点的数据在液晶屏上显示的时间等。下位机负责电表流量值采集和控制输电线路切断，图2中的检测电路主要将感应式电表中铝盘的旋转信号转换为电脉冲，以此来作为下位机的一个检测信号，它以感应式电能表的电磁系统为工作元件，并在电能表的铝盘表面印上黑色的分度线进行分度。为了区分铝盘的正反转，分度线间隔宽度应按顺时针方向逐渐增加，然后用反射式光电头发射光束来采集分度线标记，再经光电转换电路变换，最后输出与铝盘旋转速度和分度线宽度成正比的电脉冲以给单片机提供一路检测信号。光耦IC3按一定的角度被固定在旋转铝盘的上方，当铝盘的黑色分度线到达光线区时，接收管的集电极输出一正脉冲，并经CD4069的两个非门和R3构成的施密特触发器整形后加到单片机的定时/计数器TO的输入端口，作为捕捉信号，同时下位机向单片机控制中心传输检测到的信号，在上传信号结束后进行复位操作。
【主权项】
1.一种基于单片机的集中抄表系统，包括键盘、显示器、单片机处理中心、接口电路和单元电路；其特征在于，所述单元电路包括下位机电路、检测电路和输出控制电路，单元电路通过接口电路连接单片机处理中心，单片机处理中心还分别连接键盘和显示器； 所述检测电路包括电阻R1、光耦合器IC3、非门ICl和非门IC2，电阻Rl的一端连接电源VCC和电阻R2，电阻Rl的另一端连接光耦合器IC3的I脚，光耦合器IC3的2脚和4脚接地，光耦合器IC3的3脚连接电阻R2、电阻R3和非门ICl的输入端，非门ICl的输出端连接非门IC2的输入端，非门IC2的输出端连接电阻R3的另一端并输出信号INTO到下位机中。2.根据权利要求1所述的一种基于单片机的集中抄表系统，其特征在于，所述非门ICl和非门IC2的型号均为⑶4069，所述光耦合器IC3的型号为4N25。3.根据权利要求1所述的一种基于单片机的集中抄表系统，其特征在于，所述单片机处理中心的主控单元为AT89C51单片机集成电路，所述下位机的主控单位为STC89C52型单片机。4.根据权利要求1所述的一种基于单片机的集中抄表系统，其特征在于，所述单元电路的个数为η，η = 1、2、3。5.根据权利要求1所述的一种基于单片机的集中抄表系统，其特征在于，所述输出控制电路用于控制输电电路的通断。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于单片机的集中抄表系统，包括键盘、显示器、单片机处理中心、接口电路和单元电路；单元电路包括下位机电路、检测电路和输出控制电路，单元电路通过接口电路连接单片机处理中心，单片机处理中心还分别连接键盘和显示器。本实用新型的系统采用了一个单片机控制多个下位机的集总式结构，不仅简化了系统结构，实现了多点监控，而且使用单片机作为主控单元，提高了系统的稳定性和抗干扰性，采用感应式电能表作为电能计量装置，降低了制作成本，使得本系统具有结构简单，制作成本低、抗干扰性强、便于调试和控制。
【IPC分类】G08C19/00
【公开号】CN204650740
【申请号】CN201520231359
【发明人】石磊, 吴彬, 褚建立
【申请人】国家电网公司, 国网山东禹城市供电公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年4月15日
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种抄表系统，具体是一种结构简单、性能稳定、造价低廉的基于单片机的集中抄表系统。
【背景技术】
[0002]目前，我国城市居民用户的电表、水表、天然气表很多是人工抄表，由抄表工作人员每月逐个查抄各种仪表，不仅耗费大量人力，而且对居民生活也是一种干扰，有时还给不法分子入室犯罪以可乘之机，通过集中抄表系统能够有效的节约人力、物力，而且采抄数据的周期缩短，准确度提高，然而现在很多地区仍然没有普及集中抄表系统，原因在于现有的集中抄表系统过于复杂，同时只能使用电子式电表作为电能计量装置，电子式电表的价格较高，增加了集中抄表系统的成本，因此阻碍了其使用推广。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种结构简单、性能稳定、造价低廉的基于单片机的集中抄表系统，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0005]一种基于单片机的集中抄表系统，包括键盘、显示器、单片机处理中心、接口电路和单元电路，所述单元电路包括下位机电路、检测电路和输出控制电路，单元电路通过接口电路连接单片机处理中心，单片机处理中心还分别连接键盘和显示器；
[0006]所述检测电路包括电阻R1、光耦合器IC3、非门ICl和非门IC2，电阻Rl的一端连接电源VCC和电阻R2，电阻Rl的另一端连接光耦合器IC3的I脚，光耦合器IC3的2脚和4脚接地，光耦合器IC3的3脚连接电阻R2、电阻R3和非门ICl的输入端，非门ICl的输出端连接非门IC2的输入端，非门IC2的输出端连接电阻R3的另一端并输出信号INTO到下位机中。
[0007]作为本实用新型的优选方案:所述非门ICl和非门IC2的型号均为⑶4069，所述光耦合器IC3的型号为4N25。
[0008]作为本实用新型的优选方案:所述单片机处理中心的主控单元为AT89C51单片机集成电路，所述下位机的主控单位为STC89C52型单片机。
[0009]作为本实用新型的优选方案:所述单元电路的个数为η，η = 1、2、3。
[0010]作为本实用新型的优选方案:所述输出控制电路用于控制输电电路的通断。
[0011]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:系统采用了一个单片机控制多个下位机的集总式结构，不仅简化了系统结构，实现了多点监控，而且使用单片机作为主控单元，提高了系统的稳定性和抗干扰性，采用感应式电能表作为电能计量装置，降低了制作成本，使得本系统具有结构简单，制作成本低、抗干扰性强、便于调试和控制。
【附图说明】
[0012]图1为一种基于单片机的集中抄表系统的方框图；
[0013]图2为检测电路的电路图。
【具体实施方式】
[0014]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0015]请参阅图1，一种基于单片机的集中抄表系统，包括键盘、显示器、单片机处理中心、接口电路和单元电路，所述单元电路包括下位机电路、检测电路和输出控制电路，单元电路通过接口电路连接单片机处理中心，单片机处理中心还分别连接键盘和显示器；
[0016]所述检测电路包括电阻R1、光耦合器IC3、非门ICl和非门IC2，电阻Rl的一端连接电源VCC和电阻R2，电阻Rl的另一端连接光耦合器IC3的I脚，光耦合器IC3的2脚和4脚接地，光耦合器IC3的3脚连接电阻R2、电阻R3和非门ICl的输入端，非门ICl的输出端连接非门IC2的输入端，非门IC2的输出端连接电阻R3的另一端并输出信号INTO到下位机中。
[0017]非门ICl和非门IC2的型号均为⑶4069，所述光耦合器IC3的型号为4N25。
[0018]单片机处理中心的主控单元为AT89C51单片机集成电路，所述下位机的主控单位为STC89C52型单片机。
[0019]单元电路的个数为η，η = 1、2、3。
[0020]输出控制电路用于控制输电电路的通断。
[0021]本实用新型的工作原理是:为了满足多通道数据采集和处理，系统采用了一个单片机和多个下位机的集总式结构。单片机采用AT89C51系列，下位机采用STC89C52型单片机。单片机处理中心与下位机之间采用RS485总线通信。其中单片机处理中心配置显示屏和键盘。键盘用于切换各个检测电路和输出控制电路，查询各个点的电表流量值以及电表运行情况，输入下位机的控制信息。液晶显示屏用于显示系统时间，以及各点的电能输送状况、电表流量值和电表的运行情况，如Imin内没有任何操作，则液晶显示屏上开始循环显示各个点的电能输送状况、电表流量值和电表的运行情况，每一个点的数据在液晶屏上显示的时间等。下位机负责电表流量值采集和控制输电线路切断，图2中的检测电路主要将感应式电表中铝盘的旋转信号转换为电脉冲，以此来作为下位机的一个检测信号，它以感应式电能表的电磁系统为工作元件，并在电能表的铝盘表面印上黑色的分度线进行分度。为了区分铝盘的正反转，分度线间隔宽度应按顺时针方向逐渐增加，然后用反射式光电头发射光束来采集分度线标记，再经光电转换电路变换，最后输出与铝盘旋转速度和分度线宽度成正比的电脉冲以给单片机提供一路检测信号。光耦IC3按一定的角度被固定在旋转铝盘的上方，当铝盘的黑色分度线到达光线区时，接收管的集电极输出一正脉冲，并经CD4069的两个非门和R3构成的施密特触发器整形后加到单片机的定时/计数器TO的输入端口，作为捕捉信号，同时下位机向单片机控制中心传输检测到的信号，在上传信号结束后进行复位操作。
【主权项】
1.一种基于单片机的集中抄表系统，包括键盘、显示器、单片机处理中心、接口电路和单元电路；其特征在于，所述单元电路包括下位机电路、检测电路和输出控制电路，单元电路通过接口电路连接单片机处理中心，单片机处理中心还分别连接键盘和显示器； 所述检测电路包括电阻R1、光耦合器IC3、非门ICl和非门IC2，电阻Rl的一端连接电源VCC和电阻R2，电阻Rl的另一端连接光耦合器IC3的I脚，光耦合器IC3的2脚和4脚接地，光耦合器IC3的3脚连接电阻R2、电阻R3和非门ICl的输入端，非门ICl的输出端连接非门IC2的输入端，非门IC2的输出端连接电阻R3的另一端并输出信号INTO到下位机中。2.根据权利要求1所述的一种基于单片机的集中抄表系统，其特征在于，所述非门ICl和非门IC2的型号均为⑶4069，所述光耦合器IC3的型号为4N25。3.根据权利要求1所述的一种基于单片机的集中抄表系统，其特征在于，所述单片机处理中心的主控单元为AT89C51单片机集成电路，所述下位机的主控单位为STC89C52型单片机。4.根据权利要求1所述的一种基于单片机的集中抄表系统，其特征在于，所述单元电路的个数为η，η = 1、2、3。5.根据权利要求1所述的一种基于单片机的集中抄表系统，其特征在于，所述输出控制电路用于控制输电电路的通断。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于单片机的集中抄表系统，包括键盘、显示器、单片机处理中心、接口电路和单元电路；单元电路包括下位机电路、检测电路和输出控制电路，单元电路通过接口电路连接单片机处理中心，单片机处理中心还分别连接键盘和显示器。本实用新型的系统采用了一个单片机控制多个下位机的集总式结构，不仅简化了系统结构，实现了多点监控，而且使用单片机作为主控单元，提高了系统的稳定性和抗干扰性，采用感应式电能表作为电能计量装置，降低了制作成本，使得本系统具有结构简单，制作成本低、抗干扰性强、便于调试和控制。
【IPC分类】G08C19/00
【公开号】CN204650740
【申请号】CN201520231359
【发明人】石磊, 吴彬, 褚建立
【申请人】国家电网公司, 国网山东禹城市供电公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年4月15日
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