国防科学技术大学
本科生学位论文
基于单片机的复费率智能电能表软件系统设计
姓名：王付生
申请学位级别：本科
专业：电子计算机
19950620
目录
摘要 第一章 引言
§1.1 单片机的发展
§1.2 复费率表的需求背景 §1.3 复费率表目前的技术状况
§1.4 设计的基本目标、实现状况、后续开展
第二章 MCS-51系列单片机及其AT89C51简介 §2.1 MCS-51系列单片机 §2.2 AT89C51之新特点
第三章 硬件的基本构成及软硬接口 §3.1 系统的大致硬件结构
§3.1 PCF8583 日历时钟芯片简介 §3.3 软硬件之间的接口
第四章 软件总要及关键技术分析 §4.1 软件总体思想 §4.2 软件组成 §4.3 各模块功能分配及调用关系 §4.4 几处关键算法的说明 §4.5 关键技术分析
第五章 软件模拟 I2C通讯 §5.1 I2C总线规约
§5.2 软件模拟 I2C的实现 §5.3 出现的问题及其解决
第六章 键处理
§6.1 键之功能安排
§6.2 键盘监控程序设计方法综述 §6.3 键分析法及安排
第七章 软件采用的抗干扰及容错技术 §7.1 可靠性设计综述 §7.2 抗干扰及容错技术简介 §7.3 系统采用的抗干扰容错措施
第八章 系统评价 附录
1 参考书目 2 致谢
3 软件文档及程序清单
摘要
本文主要论述了如何用 AT89C51单片机构复费率智能电能表的计费模块设计，而且主要涉及其中的软件问题。
复费率表的主要特点是随时段变化将电量计入不同的计量单元。本文主要论述了采用 AT89C51 单片机作为分时计量之核心，将其计量模块的时段编制、分时计量、数据显示、数据处理及下电保存和上电恢复给以有效实现的一般技术。这其中之关键问题有：一、时段的准确切换。二、数据的可靠计量与安全保存。
为了保证系统实时时钟的精度, 该系统采用了飞利浦PCF8583日历时钟芯片, 并通过软件模拟I2C总线实现了 89C51与 PCF8583的有效通讯, 为系统提供了精确的实时时钟和掉电时数据在 PCF8583里的可靠保存。
在系统监控程序的编制中, 成功地用软件模拟了 I2C的通讯;在分析已有的直接分析法、图解法、状态分析法等的基础上, 提出并成功地使用了一种新型键分析技术; 综合采取了软件WATCHDOG、数据冗余、软件陷肼等多种软件抗干扰容错措施。
通过对系统硬件资源的合理配置使用及软件的精心设计安排, 该系统较好地解决了编程、显示、下电保存、上电恢复等，取得了满意的效果。
关键词:
89C51单片机 PCF8583日历时钟 复费率表 软件模拟 I2C通讯 键分析技术 软件抗干扰容错技术 软件WATCHDOG