基于CAN bus的脉冲电表设计
脉冲采集的软件设计主要处理脉冲的准确采样,对当前时段的数据做累计处理。并且软件设计中包括了重复检测及防抖动的抗干扰设计。软件流程图如图3。
![基于CAN bus的脉冲电表设计](http://m.amcfsurvey.com/editerupload/fetch/20131227/204059_2_0.jpg)
2.4 脉冲采集抗干扰措施
脉冲采集电路的抗干扰能力决定着系统的精度和所采集数据的可靠性,需要从多方面提高系统的抗干扰能力。
2.4.1 硬件抗干扰措施
从图2中可以看到,硬件设计中主要采取了光电隔离技术、低通滤波技术。光电耦合器的输入阻抗小,只有电流信号才能驱动发光管,因此,可以隔离来自市电系统的感应电压及其过电压。图2中RC低通滤波器,滤掉高频信号的干扰。因为电容的电压非突变性,结合稳压二极管,可以将电压钳于一个比较稳定的值,可以抑制尖峰类的干扰,可以吸收对来自空间电磁辐射对系统输入的干扰,也确保进入单片机的信号脉冲有完好的波形。
2.4.2 软件抗干扰措施
对输入的脉冲进行捕捉、采集是抄表系统重要计量环节,模块除了在硬件上采取了相应的隔离和滤波措施,在软件设计上也采取了重复检测和防抖动的措施,提高脉冲捕捉的准确、可靠。
数据采集在中断程序中进行,设定定时中断周期为2ms,在中断服务程序中判别8路电表电平的状态。对于每一路输入信号,在收到高电平后,如连续采样10次均为低电平,则认为是一个有效的低电平,这时记录该路信号的累加器加1。如在中间出现一个干扰信号,不予计数,用这种方法可以有效干扰的抑制抖动类的干扰。如图4所示。
![基于CAN bus的脉冲电表设计](http://m.amcfsurvey.com/editerupload/fetch/20131227/204059_2_1.jpg)
3. CAN总线通讯模块
电表作为千家万户的分布群系统,实现多个模块的级联,对于远程脉冲电表抄表系统十分必要。采集模块选择合适的总线,能够在一栋楼的范围内将所有脉冲电表的数据均可在最近处与采集模块接口,对于应用和提高系统的实用性,可靠性和便于维护都十分重要。
CAN(controller area network) 即控制器局域网,是一种有效支持分布式控制和实时控制的串行通信网络。CAN协议废除了传统的站地址编码,而代之以对数据通信块编码,因此可以以多主方式工作,网络上任意节点均可主动向其它节点发送信息;网络节点可按系统实时性的要求分成不同的优先级,一旦发生总线冲突,可减少总线仲裁时间,实现非破坏性优先权仲裁;CAN采用短帧结构,每一帧为8个字节,并采用了位填充、数据块编码、CRC检验等功能,数据出错率较低。在自动抄表系统中,采用CAN总线可以确
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