一種基于MoDEM的計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)
4 下位機(jī)硬件設(shè)計(jì)
下位機(jī)是現(xiàn)場完成供電系統(tǒng)監(jiān)控的核心,具有采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)、計(jì)算、數(shù)據(jù)通信和控制等功能。所采集的數(shù)據(jù)包括:交流電壓、輸出電壓、蓄電池電壓、充電電流、負(fù)載電流、機(jī)內(nèi)溫度等。另外對(duì)輸出直流電壓、負(fù)載電流、交流電壓還提供超程報(bào)警功能。所采集數(shù)據(jù)可以儲(chǔ)存以備日后調(diào)用。下位機(jī)硬件設(shè)計(jì)采用51系列單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。硬件電路主要包括:①單片機(jī)主電路,CPu采用89C51;②A/D轉(zhuǎn)換電路,采用ADC0809,8位A/D轉(zhuǎn)換器。③復(fù)位、看門狗電路,采用MAX705器件;④單片機(jī)串行通信電路,采用MAX232完成與MODEM通信連接;⑤開關(guān)機(jī)控制電路,由89C51的P2.0完成輸出控制。
5 下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
下位機(jī)軟件主要包括:①初始化程序:設(shè)置堆棧、標(biāo)志寄存器、串口、定時(shí)器、以及modem初始化等;②數(shù)據(jù)通信和開關(guān)機(jī)控制程序;③現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集與發(fā)送程序。下位機(jī)軟件流程圖如圖3所示。
6 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)
在設(shè)計(jì)中考慮到系統(tǒng)的抗干擾和通信數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。采用以下技術(shù):
6.1 硬件抗干擾技術(shù)
根據(jù)抑制干擾源,切斷干擾傳播路徑,提高敏感器件的抗干擾性能等抗干擾設(shè)計(jì)的基本原則,設(shè)計(jì)采取如下措施;
(1)抑制干擾源需盡可能減小干擾源的du/dt,di/dt。減小干擾源的du/dt主要通過在干擾源兩端并聯(lián)電容實(shí)現(xiàn);減小干擾源的di/dt則通過在干擾源回路串聯(lián)電感或電阻及增加續(xù)流二極管實(shí)現(xiàn)。
(2)切斷干擾傳播路徑 布線時(shí)盡量減少回路環(huán)面積,以降低感應(yīng)噪聲。布線時(shí),電源線和地線要盡量粗。除減小壓降外,更重要的是降低耦合噪聲。對(duì)于單片機(jī)閑置的I/O端口,不要懸空,要接地或接電源。其他IC的閑置端在不改變系統(tǒng)邏輯時(shí)接地或接電源。對(duì)單片機(jī)使用電源監(jiān)控及看門狗電路,大幅度提高整個(gè)電路的抗干擾性能。
(3)提高敏感器件的抗干擾性能從敏感器件考慮。盡量減少對(duì)干擾噪聲的拾取及從不正常狀態(tài)盡快恢復(fù)的方法。
6.2 軟件抗干擾技術(shù)
設(shè)計(jì)中采用軟件抗干擾技術(shù):①多用查詢代替中斷,把中斷源減到最少,中斷信號(hào)連線不大于0.1 m,防止誤觸發(fā)、感應(yīng)觸發(fā);②A/D轉(zhuǎn)換采用數(shù)字濾波;③MCS-51單片機(jī)空單元寫上00H,最后放跳轉(zhuǎn)指令到ORG 0000H;因干擾程序走飛,可能抓回去;④開機(jī)自檢、自診斷,RAM中重要內(nèi)容分區(qū)存放,經(jīng)常進(jìn)行比較檢查;⑤加看門狗,軟件走飛可從頭開始;⑥通信進(jìn)行C2RC校驗(yàn)。
7 結(jié)語
通過實(shí)際應(yīng)用,該系統(tǒng)工作可靠,特別在環(huán)境十分惡劣的情況下也能夠滿足使用要求。由于采用基于公共電話網(wǎng)的通信方式,所以基本不受距離的限制,可以聯(lián)接到遙遠(yuǎn)的偏僻地區(qū)。系統(tǒng)界面友好,操作方便,自動(dòng)化程度高。使用后給用戶節(jié)省了大量人力物力,受到使用單位的好評(píng)。
評(píng)論