基于AVR单片机及MODEM芯片的MTU、RTU无线电遥测系统

2010-09-16 21:44:08来源: 21IC电子网

      一、引言

      基于AVR单片机及专用MODEM芯片的MTU(Master Terminal Unit中心调度机)、RTU无线电遥测系统。

      分散地分布在全市的管网监测点上的远端RTU(系统可带256个RTU)采集数据,进行数据处理后通过无线电台向中心调度端发送数据,中心调度端接收到数据后进行数据处理,数据存储,并送给模拟屏显示。

      二、设计思想

      原有系统的使用中,主要存在以下几个问题:1. 无线通信波特率低(300bps),误码率高,巡测速度慢,最多带32个RTU终端;2. 当某一远程RTU端的无线电台一直处于长时间误发射状态时(简称“长发” )一直占用系统频点,由于系统共用一组无线电频点,这将使系统其他所有电台无法通信,整个系统瘫痪,处于故障的电台亦无法发送有效数据,因而无法确定故障点,测压点分布地域广且分散,使得故障查找很困难,往往需要数天时间;3. RTU板集成度低,故障率较高,元器件难于采购。

      考虑到系统的通用性和公司的实际情况,要求RTU系统能最大限度地利用原有的无线电台、天线、电源、模拟屏、检测仪表等,并能实现如下功能:8路10位模拟量输入、8路开关量输入及两路脉冲量输入,其中8路开关量输入可扩展为64路开关量输入,可在RTU站存储24小时历史数据(15分钟/次),具有掉电保护功能。

      我们通过软硬件的有机配合,经济有效地解决了原有系统存在的问题及系统功能要求,做到MTU板和RTU板在硬件上的完全一致,并把通常独立于RTU板的无线调制解调MODEM集成在RTU板之上,简化了系统的硬件结构。本系统RTU板具有无线通信波特率1200bps,误码率低,最多带256个RTU终端,有效解决了因无线电台“长发”引起系统瘫痪的问题,数据采集精度高,RTU板集成度高,通用性强,软件升级容易等优点。

      三、RTU的设计

      1、元器件的选择

      CPU选择ATMEL公司的AVR系列单片机AT90S8535,该芯片是比较新型的单片机,其内部资源如下:8K字节Flash程序存储器,512字节EEPROM数据存储器,8通道10位精度A/D转换器,一个标准串口,1个16位定时/计数器,一个8位定时/计数器,1个实时时钟,2个外部中断,内置看门狗电路等。RTU所需的功能和数据采集功能基本上可以在此单片机上实现;与无线电台的连接选用OKI公司的MSM7512B MODEM芯片进行调制解调,与计算机的通信选用MAX232芯片进行,历史数据存储选用8K字节串行EEPROM存储芯片AT24C64,电台的供电由CPU控制,通过继电器提供。

      2、数据通信

      (1)RS-232串口与PC机的通信

      由于单片机的唯一的串口应用于无线电台的通信,首先保证无线通信的精确。与PC机的通信通过MAX232芯片把单片机的TTL电平转化为标准的RS-232电平,使用单片机的外部中断INT0、INT1口和I/O口,应用软件模拟,实现两个波特率为9600Bps半双工三线制串口通信,其接收数据采用中断方式。

[1] [2]

关键字:avr单片机  单片机  modem  芯片

编辑:金子 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/wltx/2010/0916/article_1292.html
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