电路仿真软件详谈(23)，基于proteus电路仿真软件远程抄表系统设计、仿真

电路仿真软件的重要性，由电路仿真软件在现实中的应用所决定。对于电路仿真软件，大家均有所了解。proteus电路仿真软件的相关内容，小编在往期文章中也已做诸多介绍。本文中，将介绍如何基于proteus电路仿真软件进行远程抄表系统的设计和仿真。如果你对本文即将涉及的内容存在一定兴趣，不妨继续往下阅读。

一、系统组成及其工作原理

该远程抄表系统主要是由PC上位机、集控器和采集器三部分组成，系统的结构框图如图1所示。

图1 系统总框架图

从上图中可以看出，抄表系统分三个层次，最上层为小区中央处理机，用来全面监控;中间层由小区内部局域网(以太网)构成，是数据传送的大通道;最底层为四表数据采集层，由RS485网络构成，完成四表的数据采集、集中并向上位机传送的功能。上层是利用VB语言设计的一个界面友善、操作方便的软件系统，用户只需要简单的按键操作就可以实现数据经网口进行远程收发。发送的命令，经内部局域网传送到远端的网口转串口设备。中层的集控器主要负责对命令识别并实现该命令的相关操作，如全抄表、单用户抄表和定时抄表命令。下达的命令经RS485总线网络传送给各个用户家中的采集器中，然后对脉冲表(如煤气表、水表、电表等)进行读取并存储，最后再经RS485总线上传。

二、系统主要硬件电路设计

本系统的优势在于能使四表数据通过小区内局域网传输。其采用了台湾摩挲公司的串口上网接口设备Nport Express DE-311，它是一种单片机网络接入设备，有两个端口，一个是RS232或RS485电平的输入接口，另一个是网络接口，内部自动对数据进行TCP/IP封装，对用户来说是完全透明的，如图2所示。该设备在市面上已经非常普及。

图2 Nport应用图

集控器的硬件电路设计主要包括CPU、外围存储模块和数据上传/下载模块，其结构如图3所示。本设计中，CPU选用的是AT89C51;外围存储模块选用了串行E2PROM的24C02芯片，它是基于I2C-BUS 的存储器件，遵循二线制协议，具有接口方便、体积小、数据掉电不挥发等特点，在仪器仪表及工业自动化控制中得到大量的应用。系统设计采用了脉冲抄表的原理，四表都是脉冲式的数字表，主要由霍尔传感器组成。数字表内的感应器每旋转一周，发出一个脉冲，使耗费量和脉冲数成正比，可根据脉冲数来确定用量的具体值。采集模块主要由ULN2003、74LS378、7411、CD40174等四个芯片组成，最多可采集6路数据，由于本设计中只采集四表数据，所以有两路悬空未用。

图3 集控器的硬件电路

CD40174芯片的Q0～Q3分别接至AT89C51的P1.0～P1.3。同时，7411芯片产生的负脉冲信号送至单片机的INT0，以便有智能终端脉冲产生时，使CPU能产生中断，进行采集。对P1.0～P1.3进行循环查询，则可知采集的脉冲数来自哪个数字表，采集程序流程如图4所示。

图4 采集程序流程图

三、系统软件系统设计

系统的软件设计主要包括两部分，一是采集器和集控器的C语言编程，二是上位机的控制程序编程。这里主要介绍上位机程序编程。上位机操作平台采用VB编程，与网络的联系通过一个通用控件Winsock来完成。Winsock控件对用户来说是不可见的，它提供了访问TCP和UDP网络服务的方便途径，通过设置控件的属性并调用就可轻易连接到一台远程机器上去，并且还可双向交换数据。它提供了两种传输模式，即TCP和UDP。由于TCP模式是一种面向连接的传送方式，在传送数据前，通信双方必须都收到对方的回应信号才能启动数据的传输，因而占用了大量的时间用来完成握手信号的传送，而UDP模式是一种快速存取数据的通信方式，发送与接收都不需要重新建立联机，节省联机的时间，本设计中采用UDP模式。软件系统设计选择了用Vista透明窗体风格，主要包括软件登陆模块、用户管理模块、系统设置模块、抄表设置模块、数据管理模块、计费设置模块等部分，其中大部分模块设计中都涉及到了数据库操作。

四、结语

该系统克服了传统有线抄表方式的弊端，传输数据量大、准确性高、通信费用低。其基于Proteus技术，组网灵活、易于扩展,使设计与施工的难度和成本得以降低，具有良好的开放性、可靠性和可扩充性，有着重要的现实意义与广阔的发展前景。

以上便是此次小编带来的“电路仿真软件”相关内容，通过本文，希望大家对基于proteus电路仿真软件远程抄表系统设计、仿真具备一定的认知。如果你喜欢本文，不妨持续关注我们网站哦，小编将于后期带来更多精彩内容。最后，十分感谢大家的阅读，have a nice day!