基于单片机的网络电表数据集中器的软件开发

摘要

该论文旨在开发一种基于单片机的新型智能网络电表数据集中器的软件系统,实现HFC智能网络电表系统项目的技术要求.即电力公司能通过电网监控计算机—数据集中器—电表系统采集城市工业或居民用户的实时用电状态与用电量,进而实现不同时段内用电量的分时计费等要求,并为电网运行过程中的实时数据监控与维护提供参考依据. 电表数据集中器的软件系统开发作为该课题的重点,采用KeilC51的集成开发工具,运用单片机C51语言进行程序开发,设计开发了数据集中器软件.该软件主要由三大功能模块构成,分别为数据集中器模块,串行数据通讯模块,网络通讯模块.其中数据集中器模块包含了指令数据帧分析子功能模块、协议转换子功能模块、电表数据组合上传帧子功能模块;串行数据通讯模块包含了串口初始化子模块、数据发送子模块、数据接收子模块;网络通讯模块包含了网卡初始化子模块、数据发送子模块和数据接收子模块.文中给出了各模块涉及到的主要功能函数代码编写流程图,并给出了指令数据帧分析模块函数等的详细源代码.

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第1章 绪论

1.1. 电表数据集中器简介

1.2. 国内外开发网络接口设备采用的两种方案

1.2.1.基于专用芯片开发

1.2.2.基于普通芯片开发

1.2.3.两种开发方案的优缺点

1.3.课题的研究背景、意义和研究内容

1.3.1.课题的背景和意义

1.3.2.课题的研究内容

小结：

第2章 网络电表集抄系统

2.1.网络电表集抄系统概述

2.2.系统构成

2.2.1.主站系统

2.2.2.数据集中器

2.2.3.网络智能电表

2.3.网络电表系统的工作原理

2.4.系统的主要功能

2.5.系统数据流图

2.6.数据集中器软件的作用和意义

小结：

第3章数据集中器的硬件设计

3.1.实现数据集中器网络化几种方案的比较

3.2.数据集中器硬件设计

3.2.1.单片机的选择

3.2.2.以太网控制器的选择

小结：

第4章数据集中器开发技术

4.1.开发工具的选择

4.2.C51语言介绍

4.2.1.C51语言特点

4.2.2.采用C51语言开发应用程序的特点

4.3.数据集中器通讯编程技术

4.3.1.网络通讯

4.3.2.串行通信

4.4.数据集中器的通讯协议的设计

4.4.1.数据集中器与上位机的通讯协议

4.4.2.数据集中器与下位机的通讯协议

小结：

第5章数据集中器的软件设计与实现

5.1.信息的存储及其抽象数据类型定义

5.2.数据集中器软件的主程序设计

5.2.1.数据集中器模块的实现

5.2.2.串行通讯模块的实现

5.2.3.网络通讯模块的实现

小结：

第6章数据集中器软件的调试

6.1.本软件测试过程

6.2.软件测试结果

结论

参考文献

致谢

攻读硕士期间所发表的论文及研究成果