1 引言
系统为低压无功补偿装置的一部分。包括手持部分和固定部分。固定部分位于无功补偿装置的控制柜内部,通过RS232与无功补偿装置的主控制器相连;手持部分相当于遥控器,其功能是读取无功补偿装置所记录的数据,以及进行现场遥测、遥控等。遥控器与固定部分采用红外通信,因而具有抗干扰性强、硬件设计简单、操作方便等优点。
2 电力抄表系统中红外通信的设计与实现
2 . 1遥控器
遥控器采用HT2800掌上电脑,可以实现低速或高速红外通讯,其多任务操作系统HTOS与DOS兼容,可以在PC机的BC++3.1环境下编制界面和通讯程序,然后将编译后得到的可执行文件下载到HT2800,这样就可以在HT2800上运行该程序。T2800的红外通讯编程与普通串口编程几乎完全相同,只需设置好串口的参数即可向串口发送数据或者从串口接收数据。
2 . 2 固定部分
固定部分系统硬件框图如图1所示。主要包括CPU、编码/解码电路和红外收发电路。编码/解码采用HSDL7001;红外收发则由TFDS4500完成。
HSDL7001的主要引脚说明如下:
- 16XCLK:16倍波特率的时钟输人端,只有使用外部时钟时才需要。
- OSCOUT,OSCIN:可接晶振电路,只有使用内部时钟时才需要。
- CLK_SEL:高电平时选择外部时钟,低电平时选择内部时钟。
- TXD:接收CPU发送来的数据,调制后。以红外脉冲的方式输出到IR_TXD端。
- RCV:红外数据经过IR_RCV端进人HS-DL7001,解调后,通过RCV引脚将数据发送到CPU。
AO,A1,A2用于选择HSDL7001的波特率,其取值如表1所示(内部时钟方式,晶振:3,6R64MHz)。
当单片机向串口发送数据时,TXD输出线上电平出现高低变化,每1位低电平被ISDL7001调制成1个电脉冲信号,即编码。电脉冲信号的宽度可以为1.63us或所发送数据每1位宽度的3/16,这主要取决于HSDL7001的工作方式。此电脉冲信号再通过TFDS4500以光脉冲形式发送出去。编码时序如图2所示,图中CYCLE为所发送数据每I位宽度的1/16。
TFDS450。一旦敏感到有红外脉冲到来,就立即将它转化成负的电脉冲信号,此电脉冲信号再经HSDL7001解码,即将之拉宽到1位(至少3/4位)的宽度,以供单片机的DART识别。因此,解码过程实际上就是一个脉冲拉宽过程。解码时序如图3所刀丈。
2 . 3 数据流
遥控器和固定部分均工作在串行方式1,波特率为96006ps。方式1是10位为一帧的异步串行通信方式,共包括1个起始位,8个数据位和1个停止位。系统只能工作在半双工形式,因为在通信过程中,红外收发器会接收到它自己所发出的红外光。遥控器和固定部分之间的数据交换是通过块的形式进行的,每一块包括起始字节、命令字、数据、累加和校验字节及结束字节二数据块的格式如下:
其中Oxaa和0x55为起始字节;Oxc3和Ox3c为结束字节。校验和的值为命令字与数据的累加。