畢業(yè)論文---居民住宅小區(qū)水、電、氣集中抄表系統(tǒng)設計

1、<p><b>　　畢業(yè)設計說明書</b></p><p>　　題 目：居民住宅小區(qū)水、電、氣集中抄表系統(tǒng)設計</p><p>　　學 院： 信息工程學院 </p><p>　　專 業(yè)： </p><p>　　學 號： </p><p&

2、gt;　　姓 名： </p><p>　　指導教師： </p><p>　　完成日期： 2012年5月 </p><p>　　畢業(yè)論文（設計）任務書</p><p>　　論文（設計）題目： 居民住宅小區(qū)水、電、氣集中抄表系統(tǒng)設計

3、 </p><p>　　指導教師： 系主任： </p><p><b>　　主要內容及基本要求</b></p><p>　　1、查閱集中抄表系統(tǒng)設計相關文獻。

4、 </p><p>　　2、掌握數據采集模塊、微控制器(單片機)模塊、數據存儲模塊、通訊模塊、顯示模塊和時鐘模塊的軟硬件設計。 </p><p>　　3、利用proteus、keil uVision3等軟件進行數據

5、采集電路編程和仿真。 </p><p>　　4、在該系統(tǒng)中，我們可以通過打開水龍頭，或者氣體開關，單片機讀取到脈沖數以后將其轉化為相應的水的噸數，或者氣體的立方數，通過液晶顯示器作為人機交互界面進行顯示，可顯示當前使用的氣體或水的使用量。 </p><p>　　

6、設計總結報告要求詳見湘潭大學畢業(yè)論文（設計說明書）文本要求。 </p><p><b>　　二、重點研究的問題</b></p><p>　　1、了解水電氣集中抄表系統(tǒng)設計的背景意義及基本原理，掌握51單片機的基本知識，

7、熟悉Proteus繪圖的應用和Keil uVision3編程的運用，重點掌握水電氣集中抄表系統(tǒng)的總體設計。 </p><p>　　2、查找水、電、氣相關芯片資料，并對比各芯片的性能，選擇最優(yōu)的方案。

8、 </p><p>　　3、構思數據采集電路圖，并利用Proteus繪出水電氣采集電路圖和系統(tǒng)原理圖，利用Keil uVision3編寫程序。 </p><p>　　4、通過此設計寫出總結，提出改進意見

9、。 </p><p><b>　　三、進度安排</b></p><p>　　四、應收集的資料及主要參考文獻</p><p>　　[1] 楊文龍.單片機原理及應用[M].西安：西安西安電子科技大學出版社，1995：32-56</p><p>　　[2] 陳

10、明熒.8051單片機基礎教程[M].北京：科學出版社，2003：77-96</p><p>　　[3] 徐建軍.MCS-51系列單片機應用及接口技術[M].北京：人民郵電出版社，2003：121-142</p><p>　　[4] 鄭學堅.微型計算機原理及應用[M].北京：清華大學出版社，1998：97-135</p><p>　　[5] 南建輝.MCS-51單片機

11、原理及應用實例[M].北京：清華大學出版社，2004：76-79</p><p>　　[6] 夏繼強.單片機實驗與實踐教程[M].北京：北京航空航天大學出版社，2001：102-117</p><p>　　[7] 余錫存.單片機原理及接口技術[M].西安：西安電子科技大學出版社，2000：36-38</p><p>　　[8] 李剛.51系列單片機系統(tǒng)設計與應用技巧

12、[M].北京：北京航空航天大學出版社，2002：72-77</p><p>　　[9] 余永權.ATMEL89系列單片機應用技術[M].北京：北京航空航天大學出版社，2002.4：85-91</p><p>　　[10] 鄭郁正.單片機原理及應用[M].成都：四川大學出版社，2003：56-59</p><p>　　[11] 肖洪兵.跟我學用單片機[M].北京：北京

13、航空航天大學出版社，2002.9：33-41</p><p>　　[12] 趙曉安. MCS-51單片機原理及應用[M].天津：天津大學出版社，2004.2：79-103</p><p>　　[13] 傅揚烈.單片機原理與應用教程[M].北京：電子工業(yè)出版社，2002：60-62</p><p>　　[14] 張毅剛.新編MCS-51單片機應用設計[M].哈爾濱：哈

14、爾濱工業(yè)大學出版社，2003：201-213</p><p>　　[15] 歐陽文.ATMEL89系列單片機的原理與開發(fā)實踐[M].北京：中國電力出版社，2007.6：282-284</p><p>　　[16] 江思敏.PROTEL電路設計教程[M].北京：清華大學出版社，2002.9：67-117</p><p>　　[17] 楊恢先.基于單片機控制的多功能數字

15、式煤氣表的設計[J].測控技術，2004， 06：48-56</p><p>　　[18] 崔強.基于無線通信的自動抄表系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].電子技術，2001，08：23-35</p><p>　　[19] 王勇 殷蔚民.基于AT89S51的電能計量系統(tǒng)[J].微計算機信息，2006，29：78-89</p><p>　　[20]《SMC1602A LCM使用說

16、明》，長沙人民電子有限公司</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　第1章 緒 論1</b></p><p>　　1.1 課題研

17、究的意義1</p><p>　　1.1.1 自動抄表系統(tǒng)綜述1</p><p>　　1.1.2 國內外發(fā)展的概況4</p><p>　　1.1.3住宅抄表自動化系統(tǒng)應用條件5</p><p>　　1.2 設計方式的選擇及主要內容5</p><p>　　第2章 系統(tǒng)總體設計7</p><p

18、>　　2.1 性能分析7</p><p>　　2.1.1 功耗分析7</p><p>　　2.1.2 系統(tǒng)可靠性分析8</p><p>　　2.2 AT89S52單片機8</p><p>　　2.3 數據采集顯示模塊9</p><p>　　2.4 無線數據收發(fā)模塊9</p><p&

19、gt;　　2.5 數據通信11</p><p>　　2.5.1 RS-485總線技術11</p><p>　　2.5.2 RS-485通信協(xié)議12</p><p>　　2.5.3 RS-232通信技術14</p><p>　　2.5.4 RS-232通信協(xié)議15</p><p>　　2.6 本章小結16&l

20、t;/p><p>　　第3章 系統(tǒng)硬件設計17</p><p>　　3.1 L298芯片的介紹17</p><p>　　3.2 顯示模塊19</p><p>　　3.3 按鍵控制21</p><p>　　3.4 本章小結22</p><p>　　第4章 系統(tǒng)軟件設計23</p>

21、;<p>　　4.1 Proteus介紹23</p><p>　　4.2 Keil uVision3 介紹24</p><p>　　4.3 程序設計流程圖24</p><p>　　4.4 系統(tǒng)聯(lián)調25</p><p>　　4.5 仿真結果分析26</p><p>　　4.6 上位管理PC機人機接

22、口軟件29</p><p>　　4.6.1 串口數據通信29</p><p>　　4.6.2 串口程序30</p><p>　　4.7 本章小結31</p><p>　　第5章 總結與展望32</p><p><b>　　5.1 總結32</b></p><p>

23、;　　5.2不足與展望32</p><p><b>　　參考文獻33</b></p><p><b>　　致 謝34</b></p><p>　　附錄1 硬件總體設計35</p><p><b>　　附錄2 程序36</b></p><p>

24、　　居民住宅小區(qū)水、電、氣集中抄表系統(tǒng)設計</p><p>　　摘要：在本系統(tǒng)中，采用直流電機模擬水電氣類的數字量表，采用L298N作為直流電機的驅動，驅動直流電機轉動，直流電機在轉動的時候會產生脈沖，通過單片機的外部中斷采樣直流電機產生的脈沖數，用來計量數字量表的數值。</p><p>　　我們可以通過打開水龍頭，或者氣體開關，單片機讀取到脈沖數以后將其轉化為相應的水的噸數，或者氣體的立

25、方數，通過液晶顯示器作為人機交互界面進行顯示，可顯示當前使用的氣體或水的使用量。</p><p>　　論文中詳細介紹了數據采集模塊、微控制器(單片機)模塊、數據存儲模塊、通訊模塊、顯示模塊和時鐘模塊的軟硬件設計。對各模塊的硬件設計，先簡單介紹所選芯片的特點及使用方法，再給出該模塊的電路連接圖，最后介紹了電路的工作原理。</p><p>　　關鍵詞：數據采集；RS485總線；GPRS傳輸；直

26、流電機；L298</p><p>　　The Design of Water, Electricity, Gas meter reading system</p><p>　　of Residential Area</p><p>　　Abstract：In this system, the DC motor simulate water, electricity

27、and a digital scale, using L298N as a DC motor-driven rotation of the drive DC motors, DC motor in the rotation when the pulse, the MCU external interrupt sampling the DC motorthe number of pulses used to measure digital

28、 scale value.</p><p>　　we can turn on the tap or the gas switch, the microcontroller to read after the number of pulses will be converted to the corresponding water tonnage or cubic of gas through the liquid

29、 crystal display as a man-machine interface display.It can display the current use of gas or water usage.</p><p>　　The paper has a detailed introduction to the software and hardware of the data acquisition c

30、ircuit，micro-controller circuit，communication circuit，data storage circuit and display circuit of the Colleetion Device Terminal.For the hardware design of every function module，the paper introduces the chip’s features a

31、nd usage manual，shows the circuit diagram，and introduces the work principle in the end.</p><p>　　Keywords : Data Acquisition；S485 bus；PRS transmission；DC motor；L298</p><p><b>　　第1章 緒 論<

32、/b></p><p>　　1.1 課題研究的意義</p><p>　　隨著經濟的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，各種電表、水表、氣表大量地出現(xiàn)在人們的生活中，傳統(tǒng)的人工手動抄表方式已經很難滿足社會發(fā)展的要求，人們對遠程自動抄表系統(tǒng)的需求已越來越強烈。隨著計算機和通訊技術的迅速發(fā)展，各種各樣的自動化抄表系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)出來，它們不僅替代了煩瑣的手上勞動，而且提供了更多的優(yōu)質服務。同時國家建

33、設部在居民住宅的有關技術規(guī)定中已明確要求3表（水表、電表、煤氣表）必須出戶。</p><p>　　鑒于上述情況，建立住宅抄表自動系統(tǒng)成為當前住宅建筑技術，尤其是智能型住宅建筑中不可缺少的重要組成部分，具有十分重要的實踐意義。</p><p>　　目前，電子水表、電子煤氣表、電子電表的遠程抄表系統(tǒng)日趨成熟。抄表自動系統(tǒng)基本原理是采用計算機技術，通過專用設備對3表進行遠距離的自動抄錄。一般通過

34、數據采集器對表計的脈沖進行記數，然后傳輸控制器將信號送至計算機中心，由計算機對數據進行處理、顯示、存儲、打印，再通過與銀行聯(lián)網，實現(xiàn)自動收費?？刂浦行目娠@示小區(qū)內主要設備的運行狀況，并可通過軟件控制設備，使設備運行于最經濟合理的模式中。當設備發(fā)生故障時，控制中心發(fā)生聲光報警并通知管理人員處理事故。</p><p>　　本次課題是設計基于AT89S52的集中抄表，采用直流電機模擬水電氣類的數字量表，采用L298N作

35、為直流電機的驅動，驅動直流電機轉動，直流電機在轉動的時候會產生脈沖，通過單片機的外部中斷采樣直流電機產生的脈沖數，用來計量數字量表的數值。</p><p>　　1.1.1 自動抄表系統(tǒng)綜述</p><p>　　自動抄表技術(Automatic Meter Reading)是將數據自動采集、傳輸和處理應用于自來水、電力、天燃氣(以下簡稱水、電、氣)供應與管理系統(tǒng)中的一項新技術。它從根本上克服

36、了傳統(tǒng)的人工抄表模式的弊端，給水、電、氣管理的現(xiàn)代化帶來了新的希望。隨著水、電、氣市場管理改革的不斷深入、對自動抄表技術的研究必將成為熱點與方向。</p><p>　　抄表系統(tǒng)在中國發(fā)展已有15年左右的時間，目前已經廣泛應用于物業(yè)公司、自來水公司、煤氣公司、供電公司、企業(yè)內部、學校宿舍的計量收費管理。15年的時間里，抄表系統(tǒng)經歷了從無到有，規(guī)模從小到大，從不可靠到可靠，從單一的方式到多種方式的進步。逐步由一個時尚

37、的產品演變成為主流的產品，并正在演變成為必需品。</p><p>　　任何一個抄表系統(tǒng)都可以抽象地看作是由六個部分組成的，如圖1-1所示。</p><p>　　圖1-1 自動抄表系統(tǒng)的組成</p><p><b>　?。?）數據采集單元</b></p><p>　　目前有幾種類型，采用分線制方式電子脈沖計數的多表集中采

38、集單元、采用總線制電子脈沖計數方式的單表采集單元、采用總線制機電位置檢測方式的單表采集單元、采用總線制攝像方式的單表采集單元、采用無線傳輸方式的單表采集單元等。</p><p>　　分線制多表采集器是第一代抄表系統(tǒng)采用的主要方式，目前仍有一些公司生產這種設備，由于分線制系統(tǒng)存在抗干擾能力差、斷線會造成數據誤差、一臺設備故障會造成成片的數據無法讀取、工程設計調試維護復雜等許多問題，目前已不再是抄表系統(tǒng)的主流模式。&

39、lt;/p><p>　　總線制單表采集器解決了分線制系統(tǒng)的上述問題，因此成為目前抄表行業(yè)尤其是水、煤氣抄表行業(yè)的主流模式，而電表抄表的主流模式由于行業(yè)的特點采用PLC載波方式。</p><p>　　（2）底層數據傳輸系統(tǒng)</p><p>　　底層數據傳輸系統(tǒng)指由采集器到集中單元之間的傳輸系統(tǒng)，目前有幾種方式，有線傳輸的方式中比較主流的方式是RS485總線方式和MBUS總

40、線方式，MBUS總線由于兩芯無極性、自由拓撲、更好的防雷擊能力逐漸取得了用戶的認可正在演變?yōu)橛芯€傳輸方式的最主流形式；無線傳輸的方式中也有好多種如采用ZIGBee技術的模式和普通FSK傳輸的模式，無線方式由于受到耗電、發(fā)射功率、接收靈敏度、安裝環(huán)境的復雜性等多個方面的約束，根據實際使用情況，無線傳輸方式仍需在技術上進一步完善才能達到實用化的要求。</p><p><b>　?。?）數據集中單元</

41、b></p><p>　　為了提高上層傳輸的效率，很多抄表系統(tǒng)采用了“數據集中器”這個設備完成數據的采集，集中提供給數據處理系統(tǒng)。一般的數據集中器仍然以數據流形式用非常原始的通訊協(xié)議將數據傳輸給數據處理系統(tǒng)，從而帶來了傳輸速度慢等問題。</p><p>　?。?）上層數據傳輸系統(tǒng)</p><p>　　目前有幾種主要的方式：</p><p&g

42、t;　?、?RS232串口，電腦通過一個RS232—現(xiàn)場總線通訊轉換器直接與系統(tǒng)底層總線相連；</p><p>　?、?USB接口，電腦通過一個USB—現(xiàn)場總線通訊轉換器直接與系統(tǒng)底層總線相連；IRDA紅外線接口，由掌上電腦讀??；</p><p>　?、?電話線網絡，現(xiàn)場總線通過一個電話—現(xiàn)場總線轉換裝置與公用電話網相連，電腦通過Modem經公用電話網實現(xiàn)與現(xiàn)場總線的通訊；</p&g

43、t;<p>　?、?以太網，現(xiàn)場總線通過一個網絡—現(xiàn)場總線轉換裝置與局域網相連，電腦通過局域網實現(xiàn)與現(xiàn)場總線的通訊；</p><p>　?、?GPRS移動通訊網絡，現(xiàn)場總線通過一個GPRS—現(xiàn)場總線轉換裝置與公用移動電話網相連，電腦通過Modem經移動電話網實現(xiàn)與現(xiàn)場總線的通訊。</p><p><b>　?。?）數據處理系統(tǒng)</b></p>

44、<p>　　數據處理系統(tǒng)是指計算機及安裝在計算機上面的數據處理軟件系統(tǒng)。</p><p>　　抄表系統(tǒng)剛剛出現(xiàn)時，僅僅是作為人工抄表的替代品，無非是將累計數據抄錄回來傳給計算機即可。隨著抄表系統(tǒng)的穩(wěn)定性可靠性的提高，抄表系統(tǒng)的應用范圍進一步擴大，市場對抄表系統(tǒng)提出了更高的要求?？偨Y起來有如下幾個方面：</p><p><b>　　1）維護智能化</b>&

45、lt;/p><p>　　批量采用抄表系統(tǒng)后，由于這個系統(tǒng)是一個規(guī)模宏大的系統(tǒng)，因此抄表系統(tǒng)的維護成為一個大問題。要求抄表系統(tǒng)的軟件能夠具有智能診斷的功能，不但能夠準確、迅速地找到故障，而且能夠指導維修人員迅速排除故障。</p><p><b>　　2）抄表數據更豐富</b></p><p>　　以往的系統(tǒng)只需要提供每月的累計值，這是模擬人工抄表的行

46、為，由于自動抄表系統(tǒng)采集數據更為方便，可以實現(xiàn)以往人工抄表根本無法實現(xiàn)的功能，因此要求有更多的數據以便做出進一步的數據分析。如，每日的用量數據（當用戶發(fā)生過戶是這個數據有用）、每月固定時間的凍結數據（準確計算每月用量）、每月平均用量、年內平均用量數據、年內最大用量數據；還有如表計安裝時間、型號、維護次數、更換信息；異常數據信息：突發(fā)數據增大告警信息、突發(fā)數據減小信息等等。</p><p><b>　　3

47、）采集數據更頻繁</b></p><p>　　人工抄表為每月一次，自動抄表可以更為頻密，每日一次。這對于出租房屋、酒店式公寓等經常更換用戶的地方非常適用。</p><p><b>　　4）操作更方便</b></p><p>　　因為應用的范圍更廣，所以對操作人員的要求要降低，這樣就要求界面更加友好，操作更方便。</p>

48、<p><b>　　5）專業(yè)化程度更高</b></p><p>　　自動抄表已經由原來只針對物業(yè)管理拓展到專業(yè)的煤氣公司、自來水公司、電力公司、工廠企業(yè)的員工宿舍、學校的學生宿舍和教工宿舍、酒店式公寓的管理等等五花八門的方面。每一種應用都有自己的特點，如自來水公司要求有階梯水價、電力公司要求復費率分時計費、學生宿舍要求具有預付費控制功能、酒店式公寓要求每日能夠結算等等。從而要求為

49、各種不同的用途提供不同的專業(yè)應用軟件。</p><p>　　用戶用電量的數據采集可結合電子式電能表來實現(xiàn)，當前電子式電能表主要有兩種形式，一種是在原感應系電度表的基礎上，利用光電或磁電方式改裝而成的機電脈沖式電能表。一種是利用電量測量專用芯片設計制作的全電子式電能表。</p><p>　　機電脈沖式電能表沿用感應系電能表的測量機構，其數據處理機構則由電子電路和計算機控制系統(tǒng)實現(xiàn)，因而，機電

50、脈沖式電能表是一種電子線路與機電轉換單元相結合的半電子式電能表。機電脈沖式電能表繼承了感應系電能表結構牢固、長期運行可靠和價格低廉的優(yōu)點。</p><p>　　全電子式電能表不再使用感應系測量機構，而是由專用電量測量芯片與微控制器芯片構成。由于它沒有傳統(tǒng)電能表上的旋轉機構，因而又被稱為“靜止式電能表”或“固態(tài)電能表”。近年來，各種新型電子式電能表不斷推出，所用芯片型號各異，功能眾多，但其基本原理相同，主要功能可歸

51、為三個方面：計量、計費功能（包括分時計量、最大需量計量和預付費等）；保護功能（包括過電流、過電壓保護與防竊電等）；通訊功能（可以是紅外通訊、無線電通訊、專線通訊或載波通訊等）。</p><p>　　當前人們對用水量、燃氣量的數據采集也主要有兩種形式，一種是在原來機械式水表的基礎上利用傳統(tǒng)水表的刻盤轉動轉化為電脈沖實現(xiàn)數據采集。這種采集方式的顯示可以有機械刻度顯示與數字顯示兩種顯示方法。另一種方式是直接利用流量傳感

52、器進行數據采集，這種數據采集方式是通過傳感器直接將水量轉換成相應的數字脈沖或相應大小的輸出電流，采集的數據可通過相應的控制芯片實現(xiàn)數據積算、存儲并驅動LED或LCD顯示。</p><p>　　1.1.2 國內外發(fā)展的概況</p><p>　　水、電和燃氣是生活中必不可少的，它們的發(fā)展一直倍受人們的關注。在人們關注的同時，三表抄送系統(tǒng)產生了，并且，隨著科技的不斷發(fā)展，三表抄送系統(tǒng)也越來越智能

53、化。</p><p>　　同時，隨著人們的生活水平不斷提高，老百姓對生活環(huán)境提出了更高的要求；在政府政策的鼓舞下，家居智能化得到了高速的發(fā)展。同時，隨著科技的發(fā)展，小區(qū)住宅除了滿足人們最基本的居住要求，還要將方便、省時的物業(yè)管理帶給住戶。實現(xiàn)住宅的三表（水、電、煤氣）出戶自動抄表、自動計費，已成為新型智能小區(qū)的必備條件。</p><p>　　作為智能化產業(yè)鏈中的一環(huán)——智能抄表系統(tǒng)也同時得

54、到了蓬勃發(fā)展。從沿海的經濟發(fā)達地區(qū)深圳、廣州、上海到政治文化中心北京，以及中國西部城市成都、重慶、貴州、昆明等地均不同程度地建設了智能化示范小區(qū)。這些智能化住宅小區(qū)的建設，提高了住戶的生活質量，擴大了住戶的居住空間，為當地智能化建設起到了示范作用。</p><p>　　傳統(tǒng)的三表需要抄表人員定期挨家挨戶抄取數據，結算出費用后，再到各家索取，誤差大、統(tǒng)計工作量大，人為的錯誤給物業(yè)管理和用戶帶來極大不便?，F(xiàn)在有許多地

55、區(qū)改為插卡式買電裝置，這雖然減少了人為因素，但是買電時要到銀行，費時費力，且水、電、氣表分別交費，也有許多不便之處。 小區(qū)智能抄表系統(tǒng)節(jié)省時間、人力、物力，提高工作效率，降低物業(yè)成本，準確及時地將住戶所使用的三表數據顯示出來，為實現(xiàn)小區(qū)科學、系統(tǒng)的物業(yè)管理提供了有效的解決方法。</p><p>　　小區(qū)智能抄表系統(tǒng)的出現(xiàn)，方便了住戶，可設置多級加密功能，定義訪問權限，更可增加系統(tǒng)的保密性。防泄漏報警可以使住戶放心

56、，不必因家中只有老人、孩子而擔心煤氣的泄漏與觸電現(xiàn)象的發(fā)生。一方面杜絕了抄表擾民的問題；另一方面可以簡化管理手段，減輕物業(yè)管理負擔。因此三表出戶系統(tǒng)是新一代的具有城市性自動化計量收費管理系統(tǒng)，是提高住宅發(fā)展的必然，合乎人們高品質生活的追求，符合國家小康型住宅產業(yè)的精神。</p><p>　　隨著城市生活節(jié)奏的加快，人們需要越來越多的方便設施來滿足生活的需要，小區(qū)智能化是今后的發(fā)展趨勢。智能抄表系統(tǒng)是智能小區(qū)應具有

57、的最基本的系統(tǒng)，它的發(fā)展必將影響到小區(qū)智能的發(fā)展，因此將會有更多的系統(tǒng)集成商、發(fā)展商看中這個項目，對它進行進一步開發(fā)是極重要的。預測三表的前景如下情況：</p><p>　　水表：隨著用水量的增大和不斷完善，水表的前景應該是穩(wěn)中有升。</p><p>　　電表：因為電的應用越來越廣泛，電表的發(fā)展應該是高居首位。</p><p>　　燃氣表：電的廣泛應用，可能會使得氣

58、表只能保持穩(wěn)定或者是略有下降。</p><p>　　1.1.3住宅抄表自動化系統(tǒng)應用條件</p><p>　　自動抄表系統(tǒng)作為一個實用系統(tǒng)在住宅建筑工程中的應用應具備以下條件：</p><p>　　(1) 系統(tǒng)產品化、模塊化、系列化，并且可按照住宅建筑類型和用戶的需要，靈活組合所需系統(tǒng)。</p><p>　　(2) 系統(tǒng)工程設計應符合國家相應

59、標準、規(guī)范及國家相關政策導向。</p><p>　　(3) 需要相關供水、供電、供氣、郵電、房地產開發(fā)等主管部門的配合，以及綜合物業(yè)管理的配套實施。</p><p>　　1.2 設計方式的選擇及主要內容</p><p>　　隨著電子技術、傳感技術、自動控制技術和計算機技術的發(fā)展，耗能表戶外計量已經開發(fā)出不少產品。主要分為三大類：機械表、IC卡類電表、遠傳耗能表三種戶

60、外計量方式?，F(xiàn)將這三種常見電表的優(yōu)缺點分析如下：</p><p>　?。?）老式機械表：也叫感應表，利用電磁感應原理制造而成。轉盤引起的機械磨損和振動易引起機械變形，很容易造成誤差超差。準確度等級是2.0，也就是機械表的計量誤差是控制在士2%之內的。具有易磨損、易失磁、功能低、準確度低、誤差特性不好、過載能力差、電壓適應范圍窄、運行維護不方便等缺點。</p><p>　　（2）IC卡類電表

61、：多采用單片機為主機進行控制，在原普通單相電度表上加裝一對紅外發(fā)射接收管，對轉盤轉數進行計數，主機完成對用戶用電量的一記錄、累加、顯示和控制功能。配上一塊非接觸式IC卡，完成從供電管理部門到用戶間的幣度轉換和·現(xiàn)有卡無電的現(xiàn)象；將本屬于供電系統(tǒng)的收費任務，轉嫁給用戶，若購電點位于住宅較遠處，將會給居民帶來麻煩等。</p><p>　　（3）遠傳耗能(電)表：一般是在保證計量的可靠性及準確性的前提下，在普

62、通耗能(電)表的基礎上，通過加裝各種感應探頭組件實現(xiàn)的。這種感應探頭能夠探知耗能表機械轉盤的轉動，機械轉盤每旋轉一圈，該感應探頭便輸出一個脈沖信號。將該信號脈沖記錄并累計下來，便能準確地反映轉動圈數，從而達到將機械轉盤數據轉化為電信號的目的。將轉軸的圈數通過一定的計算，便能轉化為相應的耗(電)能數據。</p><p>　　鑒于以上各種水電氣表存在諸多不適于應用在遠程抄表系統(tǒng)的缺點，以及目前在工業(yè)用和民用的供水、供

63、氣計量應用中，如電子類水表、熱量表、燃氣表等都應用大量的葉輪式流量計。由于這些流量計的工作原理相同，都是由液體和氣體的流動推動葉輪旋轉，葉輪的轉動速度與流速成正比關系，通過測量葉輪的轉速來計算流量。在本系統(tǒng)中，采用直流電機模擬水電氣類的數字量表，采用L298N作為直流電機的驅動，驅動直流電機轉動，直流電機在轉動的時候會產生脈沖，通過單片機的外部中斷采樣直流電機產生的脈沖數，用來計量數字量表的數值。</p><p>

64、;　　在本系統(tǒng)中，我們可以通過打開水龍頭，或者氣體開關，單片機讀取到脈沖數以后將其轉化為相應的水的噸數，或者氣體的立方數，通過液晶顯示器作為人機交互界面進行顯示，可顯示當前使用的氣體或水的使用量。</p><p>　　本文總體分為五章內容。</p><p>　　第一章引言，介紹課題研究的背景和意義。</p><p>　　第二章系統(tǒng)總體設計，從整體上分析系統(tǒng)集成的可靠

65、性，并介紹課題研究的方法及步驟，提出水、電、氣數據采集模塊的方案以及數據通信方案及協(xié)議設計。</p><p>　　第三章系統(tǒng)硬件設計，詳細介紹水、電、氣數據采集模塊的設計原理以及相關芯片。</p><p>　　第四章系統(tǒng)軟件設計，介紹三表計量系統(tǒng)的軟件設計以及仿真。</p><p><b>　　第五章總結與展望。</b></p>

66、<p>　　第2章 系統(tǒng)總體設計</p><p>　　根據系統(tǒng)功能要求，本硬件系統(tǒng)應包括：用戶三表數據采集顯示模塊、樓座單元數據集中模塊、RS-485串口電路、無線數據收發(fā)模塊構成的“客戶端”與無線數據收發(fā)模塊、RS-232串口電路、上位管理計算機構成的“管理端”兩部分。“客戶端”與“管理端”通過無線收發(fā)模塊構成的無線網絡實現(xiàn)數據交換。系統(tǒng)框圖如圖2-1所示：</p><p>&

67、lt;b>　　圖2-1：系統(tǒng)框圖</b></p><p>　　本系統(tǒng)中，三表計量電路及單元集中電路均采用了AT89S系列單片機，AT89S系列單片機具有在線可編程功能（ISP），本設計均留有ISP接口，這樣完全可以先焊接好硬件電路，然后通過ISP端口將軟件可執(zhí)行代碼寫入電路芯片。單片機與用戶“三表”之間通信線采用帶屏蔽的雙絞電纜。由于GPRS模塊采用Saro3130P GPRS DTU，使用時只

68、需將其作為一個采用RS232接口的通信器件使用即可。</p><p><b>　　2.1 性能分析</b></p><p>　　2.1.1 功耗分析</p><p>　　在用戶計量儀表系統(tǒng)中，顯示電路的功耗設計是一個必須考慮的問題。本系統(tǒng)中，“三表”顯示電路采用了液晶顯示模塊SMC1602A。正常情況下SMC1602A背光電源斷開，其工作電流只

69、有2mA，大大降低了系統(tǒng)功耗；電能測量芯片ADE7751正常工作時其電流也只有3mA；串行EPROM芯片AT24C04最大工作電流為3mA；時鐘芯片DS1302最大工作電流為0.3mA；單片機芯片AT89S52當晶振為12M時在激活模式下工作電流約為20mA左右。綜合考慮各方面因素，整個系統(tǒng)的平均功耗約為0.15W左右。</p><p>　　2.1.2 系統(tǒng)可靠性分析</p><p>　　

70、干擾是任何電氣儀表必須面對的問題，它混在信號中，會降低系統(tǒng)的可靠性，甚至會使系統(tǒng)無法正常工作。提高系統(tǒng)可靠性和抗干擾能力應從軟件和硬件兩方面采取措施。實驗證明，系統(tǒng)失效和硬件損壞是由各種干擾引起的，可見干擾對系統(tǒng)的影響很大。在系統(tǒng)中電源的抗干擾設計是最關鍵的，尤其對來自變壓器一次側的高頻干擾、浪涌電壓干擾。</p><p>　　在數據安全方面，系統(tǒng)中都采用了串行EEPROM，來對重要的數據（用戶編號和用電量等）具

71、有掉電保護功能。</p><p>　　在信號傳輸線路上，由于RS-485的通信距離較遠，傳輸速率較低，所以在總線終端進行了匹配，并采用帶屏蔽的雙絞電纜作為傳輸線。這樣就在一定程度上有效的防止了信號在傳輸過程中被干擾，使信號能夠精確的傳輸。</p><p>　　在系統(tǒng)通信過程中，由于信道上各種因素的影響，傳輸信號會受到一定程度的干擾，又由于采用串行異步通信方式，僅靠奇偶校驗是不夠的。所以本系

72、統(tǒng)采用了DL/T-645電表通信協(xié)議中規(guī)定的（CS）校驗。它是從幀起始符開始到校驗碼之前的所有字節(jié)的模256的和，即各字節(jié)二進制算術和，不計超過256的溢出值。</p><p>　　為了避免電路因某種原因造成單片機“死機”（進入死循環(huán)或“跑飛”），電路使用了AT89S52看門狗功能，在單片機出現(xiàn)“死機”時能夠及時復位，從而保證了機器的正常運行。</p><p>　　2.2 AT89S52單

73、片機 </p><p>　　AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲器。使用Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術制造，與工業(yè)80C51 產品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52在眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)中得到廣泛運用。其主要特性有：&

74、lt;/p><p>　　1、與MCS-51單片機產品兼容；</p><p>　　2、8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲器；</p><p>　　3、1000次擦寫周期；</p><p>　　4、全雙工UART串行通道；</p><p>　　5、低功耗空閑和掉電模式；</p><p>　　6、掉電后中

75、斷可喚醒；</p><p><b>　　7、看門狗定時器。</b></p><p>　　2.3 數據采集顯示模塊</p><p>　　數據采集顯示模塊包括：用戶用電量采集與顯示電路、用戶用水量采集與顯示電路、</p><p>　　用戶燃氣用量采集與顯示電路三種形式。</p><p>　　目前在工業(yè)

76、用和民用的供水、供氣計量應用中，如電子類水表、熱量表、燃氣表等都應用大量的葉輪式流量計。由于這些流量計的工作原理相同，都是由液體和氣體的流動推動葉輪旋轉，葉輪的轉動速度與流速成正比關系，通過測量葉輪的轉速來計算流量。本課題采用L298N作為直流電機的驅動，驅動直流電機轉動，直流電機在轉動的時候會產生脈沖，通過單片機的外部中斷采樣直流電機產生的脈沖數，用來計量數字量表的數值。</p><p>　　在本系統(tǒng)中，我們可

77、以通過控制水電氣開關，單片機讀取到脈沖數以后將其轉化為相應的水的噸數，或者氣體的立方數，通過液晶顯示器作為人機交互界面進行顯示，可顯示當前使用的氣體或水的使用量。</p><p>　　2.4 無線數據收發(fā)模塊</p><p>　　本系統(tǒng)中，“客戶端”與“管理端”的“PC機”之間數據傳輸是通過無線數據傳輸方式實現(xiàn)的。當前，無線數傳方式多種多樣?；诒鞠到y(tǒng)的實際情況，我們選用GPRS通信方式。

78、</p><p>　　GPRS是通用無線分組業(yè)務的縮寫(General Packet Radio Service),是介于移動通信第二代和第三代技術之間的一種過渡形式,通常稱為2.5G，它具有“高速”和“永遠在線”的優(yōu)點。GPRS允許用戶在端到端分組轉移模式下發(fā)送和接收數據，而不需要利用電路交換模式的網絡資源，從而提供了一種高效、低成本的無線分組數據業(yè)務。隨著無線數據傳輸技術的迅速發(fā)展，GPRS已經成為實現(xiàn)無線數

79、據業(yè)務的最佳承載方式。</p><p>　　目前，GPRS模塊主要有Sony Ericsson的GR47/48模塊，西門子公司的MC35系列模塊，WAVCOM公司的M1206B模塊等。各種模塊的應用系統(tǒng)也已非常成熟。本系統(tǒng)采用廈門桑榮科技有限公司利用Siemens公司高性能工業(yè)級GPRS模塊MC35i設計的Saro3130P GPRS DTU無線數傳終端做為網絡平臺實現(xiàn)GPRS遠程數據傳輸。</p>

80、<p>　　Saro3130P GPRS DTU(DTU)是一款基于移動2.5G GPRS網絡平臺，內嵌TCP/UDP協(xié)議及功能強大的單片機系統(tǒng)的數據傳輸終端。采用SiemensMC35i工業(yè)級通信模塊，工業(yè)規(guī)格設計。提供RS232/RS422等標準串行接口，可直接與PLC、PC、RTU、FTU、TTU等采集設備透明傳輸?；咎攸c如下：</p><p>　　（1）采用Siemens公司高性能工業(yè)級GP

81、RS模塊MC35i；</p><p>　?。?）使用方便、靈活、可靠；</p><p>　?。?）支持雙頻GSM/GPRS；</p><p>　?。?）符合SMG3bis技術規(guī)范；</p><p>　?。?）數據終端永遠在線；</p><p>　?。?）GPRS CLASS 8；</p><p>

82、;　?。?）支持A5/1&A5/5加密算法；</p><p>　?。?）電壓范圍：+5V——+35V（DC），標準電壓9V（DC）/500mA；</p><p>　?。?）標準DB9 RS232/422接口，串行數據速率：1200—57600b/S。</p><p>　　產品外觀如圖2-2所示。</p><p>　　圖2-2 Saro

83、3130P GPRS DTU</p><p>　　產品內部原理框圖如圖2-3。</p><p>　　圖2-3 GPRS原理框架圖</p><p>　　由于系統(tǒng)選用的GPRS模塊是一個比較成熟的產品，使用時只需將其作為一個采用RS232接口的通信器件使用即可。</p><p><b>　　2.5 數據通信</b></

84、p><p>　　2.5.1 RS-485總線技術</p><p>　　單片機與用戶“三表”的通信屬于多機通信?；诒鞠到y(tǒng)的特點及功能要求，系統(tǒng)選用的是主從式通信方式。主從式多機通信是多機通信中應用最為廣泛、也是最為簡單的一種。在本系統(tǒng)中，單片機為主機，各用戶的數字式“三表”是從機，主、從機之間通過串口TXD和RXD采用RS-485通信。主機發(fā)送的信息可以傳送到所有的從機，也可以指定單一的從機接

85、收，而從機發(fā)送的信息只能被主機接收，各從機之間不能進行通信。</p><p>　　RS-485總線技術是一套比較成熟、實用的技術，網絡結構為主從式結構，具有價格低廉，性能可靠的優(yōu)點，在智能工程建設中被廣泛的應用。RS-485通信的特點如下：</p><p>　?。?）RS-485的邏輯“1”以兩線間的電壓差為+2～+6 V表示；邏輯“0”以兩線間的電壓差為-2～-6 V表示。接口信號電平比

86、RS-232降低了，且該電平與TTL電平兼容，可方便與TTL電路連接；</p><p>　?。?）RS-485的數據最高傳輸速率為10Mbps；</p><p>　　（3）RS-485接口是采用平衡驅動器和差分接收器的組合，抗共模干擾能力增強，即抗噪聲干擾性好；</p><p>　?。?）RS-485接口的最大傳輸距離標準值為4000英尺（大約1200多米），實際上

87、可達3000米，另外RS-232接口在總線上只允許連接1個收發(fā)器，即單站能力。而RS-485接口在總線上是允許連接最多達128個收發(fā)器，即具有多站能力。這樣可以利用單一的RS-485接口方便地建立起單元用戶設備網絡系統(tǒng)。</p><p>　　RS-485接口可連接成半雙工和全雙工兩種通信方式，如圖2-4所示。半雙工通信的芯片有SN75176、SN75276、SN75LBC184、MAX485、MAX487、MAX

88、1487、MAX3082、MAX1483等；全雙工通信的芯片有SN75179、SN75180、MAX488～MAX491、MAX1482等。本設計采用RS-485總線半雙工通信方式。標準RS-485接口的輸入阻抗為≥12kΩ，相應的標準驅動節(jié)點數為32個。MAX1487芯片的輸入阻抗設計成1/4負載（≥48kΩ），相應的節(jié)點數可增加到128個。MAX1487是半雙工通信芯片，且具有抗靜電及抗雷擊的功能，因此本設計選用了MAX1487芯片

89、。</p><p>　　RS-485半雙工通信方式</p><p>　　RS-485全雙工通信方式</p><p>　　圖2-4：RS-485通信方式圖</p><p>　　2.5.2 RS-485通信協(xié)議</p><p>　　目前國內的抄表系統(tǒng)大都遵循電力部頒布的DL/T 614-1997多功能電表標準以及DL/T

90、645-1997多功能電表通訊規(guī)約。本系統(tǒng)的集中抄表裝置也遵循DL/T-645電表通信規(guī)約。電表通信規(guī)約DL/T-645是一種適用于本地系統(tǒng)中多功能計量表與集中抄表裝置或其它數據終端設備進行點對點或一主多從的數據交換方式，規(guī)定了他們之間的物理連接，通信鏈路及應用技術規(guī)范。此通信協(xié)議對通信過程的物理層、鏈路層、應用層都做了詳盡的說明。更詳細的規(guī)約參見相關協(xié)議文檔。</p><p>　　字節(jié)傳輸序列如下圖2-5：&l

91、t;/p><p><b>　　圖2-5</b></p><p>　　字節(jié)傳輸方向為從左到右，其中0為起始位，D0到D7為8位數據位，P為偶校驗</p><p><b>　　位，1為停止位。</b></p><p>　　通信協(xié)議中規(guī)定通信以幀為傳輸單元，幀格式如表2-1：</p><p

92、>　　表2-1數據幀格式表</p><p><b>　　幀格式說明如下：</b></p><p>　　幀起始符68H：標識一幀信息的開始，其值為68H=01101000B。</p><p>　　地址域A0～A5：地址域由6個字節(jié)構成，每字節(jié)2位BCD碼。地址長度可達12位十進制數，可以為表號，資產號，用戶號，設備號等。具體使用由用戶自定義

93、，當使用的地址碼不足6字節(jié)時，用十六進制AAH補足6字節(jié)，低地址位在前，高地址位在后。當地址為999999999999H時，為廣播地址。</p><p>　　控制碼C：控制碼的格式如下圖2-6所示：</p><p><b>　　圖2-6</b></p><p>　　D7=0：由主站發(fā)出的命令幀；D7=1：由從站發(fā)出的應答幀。</p>

94、<p>　　D6=0：從站正確應答；D6=1：從站對異常信息的應答。</p><p>　　D5=0：無后續(xù)數據幀；D5=1：有后續(xù)數據幀。</p><p>　　D4～D0：請求及應答功能碼。</p><p><b>　　00000：保留。</b></p><p>　　00001：讀數據。</p>

95、<p>　　00010：讀后續(xù)數據。</p><p>　　00011：重讀數據。</p><p>　　00100：寫數據。</p><p>　　01000：廣播校時。</p><p>　　01010：寫設備地址。</p><p>　　01100：更改通信速率。</p><p>　　

96、01111：修給密碼。</p><p>　　10000：最大需量清零。</p><p>　　數據長度L：L為數據域的字節(jié)數。讀數據時L≤200，寫數據時L≤50，L=0表示無數據。</p><p>　　數據域DATA：數據域包括數據標識和數據、密碼等，其結構隨控制碼的功能而改變。傳輸時發(fā)送方按字節(jié)進行加33H處理，接受方按字節(jié)進行減33H處理。</p>

97、<p>　　校驗碼CS：從幀起始符開始到校驗碼之前的所有字節(jié)的模256的和，即各字節(jié)二進制算術和，不計超過256的溢出值。</p><p>　　結束符16H：標識一幀信息的結束，其值為16H=00010110B。</p><p>　　2.5.3 RS-232通信技術</p><p>　　目前RS-232被廣泛地用于計算機（更準確的說，是計算機接口）與終端

98、或外設之間的近端連接標準。</p><p>　　本系統(tǒng)中，單片機與無線數傳模塊以及管理端的無線數傳模塊與上位管理機之間的數據傳輸屬于點對點通信，且為近端連接。故我們采用RS-232通信方式。為保證數據可靠傳送，RS-232標準規(guī)定了發(fā)送數據線TXD和接收數據線RXD采用EIA電平，即傳送數字“1”時，傳輸線上的電平在-3～-15V之間；傳輸數字“0”時，傳輸線上的電平在+3～+15V之間。但單片機串行口采用正邏輯

99、的TTL電平，這樣就存在TTL電平與EIA電平之間的轉換問題，例如當單片機和PC進行通信時，PC COM1和COM2口發(fā)送引腳TXD信號是EIA電平，不能直接與單片機串行口接受端RXD引腳相連；同樣單片機串行口發(fā)送端TXD引腳輸出信號采用正邏輯的TTL電平，也不能直接與PC串行口COM1或COM2的RXD端相連。</p><p>　　RS-232與TTL之間電平轉換芯片主要有傳輸線發(fā)送器MC1488（把TTL電平

100、轉成EIA電平）、傳輸線接受器MC1489（把EIA電平轉成TTL電平）及MAX公司推出的MAX232、MAX233等專用芯片。但是由MC1488和MC1489構成的EIA與TTL電平轉換器需要±12V電源，體積大、成本高，而MAX232系列芯片集成度高，單+5V電源（內置了電壓倍增電路及負電源電路）工作，只需外接5個容量為0.1～1μF的小電容即可完成兩路RS-232與TTL電平之間的轉換，是單片機應用系統(tǒng)中最常用的RS-2

101、32電平轉換芯片，因此本系統(tǒng)選用了MAX232芯片。其引腳與內部結構如圖3-3所示。</p><p>　　MAX232芯片是美信公司專門為電腦的RS-232標準串口設計的接口電路,使用+5v單電源供電。內部結構基本可分三個部分：第一部分是電荷泵電路。由1、2、3、4、5、6腳和4只電容構成。功能是產生+12v和-12v兩個電源，提供給RS-232串口電平的需要。第二部分是數據轉換通道。由7、8、9、10、11、1

102、2、13、14腳構成兩個數據通道。其中13腳（R1IN）、12腳（R1OUT）、11腳（T1IN）、14腳（T1OUT）為第一數據通道。8腳（R2IN）、9腳（R2OUT）、10腳（T2IN）、7腳（T2OUT）為第二數據通道。TTL/CMOS數據從T1IN、T2IN輸入轉換成RS-232數據從T1OUT、T2OUT送到電腦DP9插頭；DP9插頭的RS-232數據從R1IN、R2IN輸入轉換成TTL/CMOS數據后從R1OUT、R2OU

103、T輸出。第三部分是供電端。15腳GND、16腳VCC（+5v）。</p><p>　　由于RS-232并未定義連接器的物理特性，因此出現(xiàn)了DB-25、DB-15和DB-9各種類型的連接器。完整的RS-232接口由主信道、輔信道共22根線組成，不過該標準對引腳的機械特性并未做出嚴格規(guī)定，一般采用標準的25芯D型插座。盡管輔信道也用于串行通信，但速率低，很少用。當兩個設備以異步方式通信時，也無須使用主信道中所有的聯(lián)絡

104、信號，因此RS-232也可以用9芯D型插座。本系統(tǒng)選用了9芯D型插座。</p><p>　　圖2-7 MAX232引腳圖和內部機構圖</p><p>　　2.5.4 RS-232通信協(xié)議</p><p>　　無線數傳模塊與單片機、管理端無線數傳模塊與PC機采用RS-232通信方式，可以自定義通信規(guī)約，但為了與RS-485通信編程方便和統(tǒng)一，該通信規(guī)約也使用DL/T-

105、645規(guī)約。</p><p>　　為了能夠使上位管理機直接查詢某單元的某用戶計量表的數據，本規(guī)約規(guī)定地址域中的前2字節(jié)為單片機地址，其后2字節(jié)為某單元計量表地址。以單元地址碼0001H計量表地址0001H為例，則其數據幀格式為：</p><p>　　68H+01000100AAAAH+68H+1字節(jié)控制碼+1字節(jié)數據長度L+n字節(jié)數據域+1字節(jié)CS校驗碼+16H。其中控制代碼說明如表2-2

106、所示。</p><p>　　表2-2 控制代碼表</p><p><b>　　2.6 本章小結</b></p><p>　　本章主要對本系統(tǒng)的總體設計進行了介紹。其中介紹了系統(tǒng)的總體框架設計，系統(tǒng)可靠性和性能分析，同時也簡單的介紹了單片機AT89S52，講解了本系統(tǒng)的數據采集模塊及采集電路方案設計，無線收發(fā)模塊及RS485和RS232的數據通信

107、技術。</p><p>　　第3章 系統(tǒng)硬件設計</p><p>　　本項目的數據采集模塊設計，及硬件設計如圖3-1所示：</p><p>　　圖3-1 數據采集模塊總體電路框架圖</p><p>　　3.1 L298芯片的介紹</p><p>　　L298是SGS公司的產品，L298N為15個管角的單塊集成電路，高電

108、壓，高電流，四通道驅動，設計用L298N來接收DTL或者TTL邏輯電平，驅動感性負載(比如繼電器，直流和步進馬達)和開關電源晶體管。內部包含4通道邏輯驅動電路，其額定工作電流為 1 A，最大可達 1.5 A，Vss 電壓最小 4.5 V，最大可達 36 V；Vs 電壓最大值也是 36 V。L298N可直接對電機進行控制，無須隔離電路，可以驅動雙電機。根據L298N芯片的特點以及SPCE061A自身的特點，把IOA4～IOA7作為輸出口，

109、分別與L298N的IN1～IN4相接，其VS、VSS分別接+12 V、+5 V電源，其輸出口OUT1～OUT2接轉向電機，OUT3～OUT4接驅動電機，根據設計要求，結合所編好的程序，根據所發(fā)語音命令，接收信號，便可給[P_IOA_DATA]傳送數據，從而控制轉向電機和驅動電機。其連接圖如圖3-2所示。</p><p>　　圖3-2 驅動芯片L298電機驅動電路連接圖</p><p>　　

110、L298是雙H高電壓大電流集成電路，直接采用TTL邏輯電平控制，可以驅動繼電器、直流電動機、步進電機等電感負載，其內部有兩個完全相同的功率放大回路，其內部結構和引腳功能如圖3-3所示。</p><p>　　圖3-3 L298內部結構和功能引腳圖</p><p>　　L298與單片機連接：</p><p>　　單片機的外部中斷采樣直流電機產生的脈沖數，用來計量數字量表