2006-05-06 00:03:19
【摘要】介紹了以微控制器作為下位機採集電力引數資料，並控制數據機自動撥號，與上位機進行遠端實時資料傳送的方法，並給出了硬體電路圖和軟體流程圖。
我國中大型石油化工企業大都採用小電流接地系統來供電，電力系統較為龐大。這類系統一般擁有幾座乃至十幾座35kv級的總降壓站，幾十座6～10kv級的高壓配電室，分布範圍較廣，有的變電站離開總調有十幾km之遠。因此，各變電站的電量引數（電壓、電流、相位、功率因數等）的準確、可靠傳送，對總調及時決策、對提高供電質量和確保電力執行安全尤為重要。這裡，我們採用單片微型計算機控制數據機進行遠端實時資料傳送，獲得了滿意的效果。
2 硬體系統設計
系統網路圖如圖1所示。本系統的上位機採用pii微機，通過modem←→交換網←→modem與作為下位機的微控制器系統相連線。電力感測器採集的資料訊號輸入微控制器系統，經軟體程式處理後由非同步收發器 8251控制modem自動撥號，待上位機響應後發出資料，上位機通過modem收到資料後即可進行資料**或圖形處理，這就完成了遠端資料採集全過程。上位機可通過modem分時對多個下位微控制器系統進行巡迴控制檢測。
微控制器系統硬體電路見圖2。它主要由微控制器89c51和非同步／同步收發控制器晶元組成，在此，8251作為非同步收發器使用。其中，com8046為可程式控制專用時鐘發生器，可同時為89c51提供時鐘訊號。8251所需的接收時鐘rxc和傳送時鐘txc的訊號也由其提供。
由於8251的輸入輸出為ttl電平，故需採用序列收發驅動器進行電平轉換和驅動，本系統採用較常用的mc1488和mc1489晶元。rs－232為標準的9針介面，可與任一標準外接式modem介面相連。
對modem的效能要求為：有**號碼引數儲存器；有自動撥號功能、自動應答功能；可進行速度緩衝和流量控制；採用mnp5／v．42bis資料壓縮方式；採用v4．2差錯控制協議／mnp 2－4糾錯協議；速率大於14．4kbps；選擇可與美國hayes系列相容的標準產品。
由於作為交換網媒介的**線不可避免的會有線路干擾，故作為兩端點的modem須採用相應的抗干擾及差錯控制技術，同時線路傳輸速率不宜太高，本系統採用1200dps的波特率。
3 軟體設計
微控制器系統的軟體設計主要由8251初始化和資料傳輸兩部分組成。其程式流程圖分別見圖3和圖4。
8251初始化設定為：工作於非同步工作方式；波特率為1200dps；資料長度為8位，乙個停止位；採用偶校驗；dtr和rts訊號有效。
對modem的控制由dsr確定，當dsr有效時，先復位modem，再發指令使modem自動撥號，在dsr訊號保持有效的狀態下與上位機進行資料傳輸。
資料傳輸程式中一組儲存單元存放待傳送資料（即感測器輸入轉換後的資料，也可以是擴充套件了鍵盤系統的手動輸入資料），傳送資料的同時也將校驗和資料發出。傳送資料後檢測傳送暫存器是否為零，若為零則說明資料傳送出去了。每傳送乙個資料後延時等待上位機返回訊號，若不正確，則需重發；若正確，再續發下一資料，直到資料發完為止。
4 結束語
用微控制器控制modem進行遠端資料傳輸，獲得了良好效果，解決了區域網專線不能達到的遠地點的資料交換難題，特別適於偏遠地區，如企業遠地點的碼頭、倉庫、高塔的巡檢巡測。
該系統可在此硬體原理基礎上進行擴充套件，即可增加顯示、鍵輸入和微控制器的輸出控制、報警等功能，並可通過鍵功能轉換，實現遠端鍵輸入資料和引數設定等功能，以滿足一些特殊需求。
若改變不同的感測方式，即可廣泛應用於工、農業及社會上的其它各類場合，因此，本系統有著廣闊的市場前景。
參考文獻
1 徐維祥，劉旭敏主編．單片微型機原理及應用．大連：大連理工大學出版社，1996
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