一種基于STM32的手持自動抄表器制造技術

本發明專利技術公開了一種基于STM32的手持自動抄表器，該抄表器主要由STM32微控制器、紅外收發模塊、數據存儲模塊、輸入操作模塊、顯示模塊、數據上傳模塊等組成，STM32微控制器能產生一定的調頻載波，通過紅外收發模塊的發射器向智能電表發送讀取命令，紅外收發模塊同時接收來自智能電表終端編碼調制的紅外數據載波信號，并由微控制器響應接收并解碼出數據幀，從而實現智能電表的數據信息向抄表器傳輸和讀取，其所獲數據信息可選擇地轉存到板載存儲器或TF卡上，通過抄表器的數據上傳模塊，即可完成用戶電表數據上傳至管理用戶數據的計算機系統。本發明專利技術的特點是電表數據采集快，抄表工作效率高，可避免人工抄表和二次數據傳輸可能出現的各種差錯，在電管部門具有重要的使用價值。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及手持式紅外數據采集器，尤其是一種用于采集電表數據的基于STM32的手持自動抄表器。
技術介紹
近年來，隨著中國經濟的不斷發展和企業生產經營規模的擴大，用電客戶和電能的使用量逐年增加，這要求在電網建設不斷發展的同時，電網管理和數據采集的自動化程度須隨之提高，為加強對用電客戶的用電管理，了解和掌握各類用電客戶的用電需求和準確對其進行用電計量，確保電力企業的經濟效益，電力電網公司對客戶用電數據進行及時采集和計量顯得尤為重要，而目前很多地方的用電數據采集和計量方式卻不能適應這一形勢發展的要求。就目前而言，電力行業中對用電戶的用電數據采集大多采用傳統的人工抄表方式，即派抄表人員去現場人工抄表，然后人工進行匯總統計，這些過程需要動用很多人力物力，這種采集方式較突出的缺點是工作強度大，效率低，人工成本和管理成本較大，而且由于現場條件的多樣性和復雜性，人工抄表過程中不可避免地會出現少抄、錯抄、估抄、飛抄、漏抄、人情抄和數據準確性不高等情況，不僅給電力公司帶來經濟損失，還不時造成電力公司與用戶間出現矛盾，也給電力用戶帶來不必要的麻煩，因此如何采用一種安全準確、穩定可靠、操作簡便、容易維護的抄表器系統，是電力公司和企業須要解決的技術問題。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供一種基于STM32的手持自動抄表器，這種抄表器可在用戶現場通過紅外通信或者433MHz無線通信的方式從智能電表中讀取用戶的電表號、用電情況等信息，再通過GPRS通信、以太網通信或USB通信三種通信方式中的任意一種方式將采集到的數據上傳到數據服務器中，從而有效減輕抄表人員的勞動強度，提高對客戶用電數據采集的準確性和工作效率。為實現上述目的，本專利技術提供的基于STM32的手持自動抄表器，它包括STM32微控制器、紅外收發模塊、433MHz無線通信模塊、數據存儲模塊、輸入操作模塊、顯示模塊、數據上傳模塊、電源模塊和地址譯碼器，其中 所述STM32微控制器根據程序設定選擇使用紅外收發模塊或433MHz無線通信模塊的通信方式讀取智能電表中的數據并存儲在控制器的暫存區內，并將存儲在控制器內暫存區內的數據選擇性的轉存到外部的板載存儲器或者是插入抄表器的TF卡上，同時控制數據上傳模塊完成數據上傳至管理用戶數據的計算機系統；讀取存儲模塊中的NOR Flash內的數據并控制顯示模塊的LCD的顯示；查詢來自鍵盤驅動器的中斷命令，同時解碼控制命令并響應操作。所述紅外收發模塊由紅外線發射器和紅外線接收器組成，用以發射紅外線命令請求和接收紅外線應答數據，在抄表器與智能電表之間傳送命令請求和數據傳輸。所述433MHz無線通信模塊用來在抄表器與智能電表之間傳送命令請求和傳輸數據信息。所述數據存儲模塊為板載的存儲器，用來存儲微控制器處理得到的數據和LCD顯示需要的素材和字庫數據，該存儲模塊分設有四個存儲器，分別是NAND Flash,NOR Flash、SRAM、EEPROM 和 TF 卡，其中 NAND Flash存儲器用于存儲來自智能電表的數據，當微控制器將接收到的智能電表數據解碼并提取出來之后，將數據存儲在NAND Flash里，此數據中包括用戶電能計量表代碼、使用電能數據、剩余電能數據、計費數據等。NOR Flash存儲器用于存儲為本專利技術顯示模塊配置素材的數據，主要包括顯示時需要用到的功能圖片和漢字字庫的二進制數據，且STM32微控制器可以從該存儲器直接讀取，并用于在IXD上顯示。SRAM存儲器用于保證數據的完整性，當微控制器接收的電能數據量較大，而微控制器內部存儲空間相對不足，則將已經接收到的電能數據存放在SRAM存儲器內，待數據接收完成之后，再讀出并轉存至NAND Flash。 EEPROM存儲器用于保存抄表器的出場數據和自身數據，包括本手持自動抄表器的ID號、密碼等數據。TF卡用于數據的攜帶和轉移，當把NAND Flash內的數據轉存至TF卡上，智能電表的數據信息將完成轉移和備份，將TF卡連接至管理用戶數據的計算機系統，智能電表數據信息將實現直接上傳。所述輸入操作模塊為抄表員的操作輸入端，包括鍵盤和鍵盤驅動器，抄表員在此模塊上輸入命令和相關數據，并由STM32微控制器執行操作命令和對數據進行處理，使手持自動抄表器完成各項操作和運行。所述顯示模塊由彩色LCD液晶及液晶驅動器組成，該模塊用于向抄表員實時反映抄表進度和抄表情況，顯示與抄表相關的各項操作和信息，抄表員根據顯示的信息內容采取對應的措施，達到準確無誤、快速高效地抄取電表數據。所述數據上傳模塊用于將數據存儲模塊中的用戶智能電表的用電數據信息上傳至管理用戶信息的計算機系統，該模塊又分為三部分，分別為USB模塊，以太網模塊和GPRS通信模塊，其中 USB模塊由USB控制器及USB接口組成，用于完成手持自動抄表器與管理用戶數據的計算機系統的USB通信功能，并將NAND Flash存儲器的存儲數據通過USB上傳至計算機系統。以太網模塊由以太網控制器及以太網接口組成，用以完成手持自動抄表器與管理用戶信息的計算機的以太網通信功能，并將NAND Flash存儲器的存儲數據通過以太網上傳至管理用戶信息的計算機系統。GPRS通信模塊用以完成手持自動抄表器與管理用戶信息計算機通信功能，并將NAND Flash存儲器的存儲數據通過以太網上傳至管理用戶信息的計算機系統。所述電源模塊，主要由電壓轉換器和穩壓器組成，用于輸出不同的電壓，向抄表器的各個模塊提供相應的電源。在本專利技術中，STM32微控制器通過相應的接口電路分別與紅外收發模塊、433MHz無線通信模塊和地址譯碼器連接，并通過鍵盤控制器和TF接口電路與外部鍵盤和TF卡連接。本專利技術采用的模塊結構具有一般嵌入式系統的特點，有統一的總線接口，較強的實時性和穩定性，能夠在短時間內完成多個用電戶的智能電表數據采集任務，該模塊系統還有抗干擾能力強，數據傳輸穩定的特點，與傳統的人工抄表相比其優點在于電表數據采集抄收快，可避免二次數據傳輸時可能出現的差錯，摒棄了傳統的抄表卡、統計簿，大大提高了抄表的工作效率，可有效減輕抄表人員的工作負擔，節省經費成本，并且該自動抄表器可以通過內部算法發現智能電表數據異常情況，便于電力企業的經營管理工作。附圖說明 圖1是本專利技術基于STM32手持自動抄表器工作的示意圖。圖2是本專利技術基于STM32手持自動抄表器一實施方式組成結構的不意圖。圖3是本專利技術基于STM32手持自動抄表器的工作流程示意圖。具體實施方案 下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術做進一步的詳細說明。在圖1中，自動抄表器通過紅外通信或者433MHz無線通信的方式從智能電表中讀取數據，數據經過處理后經由操表器中的GPRS通信、以太網通信或者USB通信的方式將數據傳送到數據服務器中。按圖2所不的基于STM32的手持自動抄表器組成結構不意圖，該抄表器包括STM32微控制器201，其型號為STM32F103，紅外收發模塊202、433MHz無線通信模塊208、數據存儲模塊203、輸入操作模塊204、顯示模塊205、數據上傳模塊206和TF卡209及其接口電路，電源模塊設置在 43mmX 141mm的電路板上，并根據實際需要，將紅外線發射與紅外線接收模塊放置在板子的頂端，以太網控制器和US本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于STM32的手持自動抄表器，其特征在于；它包括STM32微控制器、紅外收發模塊、433MHz無線通信模塊、數據存儲模塊、輸入操作模塊、顯示模塊、數據上傳模塊、電源模塊和地址譯碼器，其中：所述STM32微控制器根據程序設定選擇使用所述紅外收發模塊或433MHz無線通信模塊的通信方式讀取智能電表中的數據并存儲在控制器的暫存區內，并將存儲在微控制器內暫存區內的數據選擇性的轉存到外部的板載存儲器或者是插入抄表器的TF卡上；控制所述數據上傳模塊完成數據上傳至管理用戶數據的計算機系統；讀取所述數據存儲模塊中的NOR?Flash內的數據并控制顯示模塊的LCD的顯示；查詢來自鍵盤驅動器的中斷命令，同時解碼控制命令并響應操作；所述紅外收發模塊由紅外線發射器和紅外線接收器組成，用以發射紅外線命令請求和接收紅外線應答數據，在抄表器與智能電表之間起傳送命令請求和數據傳輸作用；所述433MHz無線通信模塊用于在抄表器與智能電表之間傳送命令請求和傳輸數據信息；所述數據存儲模塊為板載的存儲器，用于存儲STM32微控制器處理獲得并轉存的數據和LCD顯示需要的素材和字庫數據；所述輸入操作模塊包括鍵盤和鍵盤驅動器，用于輸入命令和相關數據，由STM32微控制器執行操作命令和對數據進行處理，使手持自動抄表器完成各項操作和運行；所述顯示模塊由彩色LCD液晶及液晶驅動器組成，該模塊用于實時反映抄表進度和抄表情況，顯示與抄表相關的各項操作和信息；所述數據上傳模塊用于將數據存儲模塊中的用戶智能電表的用電數據信息上傳至管理用戶信息的計算機系統；所述電源模塊由電壓轉換器和穩壓器組成，用于輸出不同的電壓，向抄表器的各個模塊提供相應的電源；以及STM32微控制器通過接口電路分別與紅外收發模塊、433MHz無線通信模塊和地址譯碼器連接，并通過鍵盤控制器和TF接口電路與外部鍵盤和TF卡連接。...

【技術特征摘要】
1.一種基于STM32的手持自動抄表器，其特征在于；它包括STM32微控制器、紅外收發模塊、433MHz無線通信模塊、數據存儲模塊、輸入操作模塊、顯示模塊、數據上傳模塊、電源模塊和地址譯碼器，其中所述STM32微控制器根據程序設定選擇使用所述紅外收發模塊或433MHz無線通信模塊的通信方式讀取智能電表中的數據并存儲在控制器的暫存區內，并將存儲在微控制器內暫存區內的數據選擇性的轉存到外部的板載存儲器或者是插入抄表器的TF卡上；控制所述數據上傳模塊完成數據上傳至管理用戶數據的計算機系統；讀取所述數據存儲模塊中的 NOR Flash內的數據并控制顯示模塊的LCD的顯示；查詢來自鍵盤驅動器的中斷命令，同時解碼控制命令并響應操作；所述紅外收發模塊由紅外線發射器和紅外線接收器組成，用以發射紅外線命令請求和接收紅外線應答數據，在抄表器與智能電表之間起傳送命令請求和數據傳輸作用；所述433MHz無線通信模塊用于在抄表器與智能電表之間傳送命令請求和傳輸數據信所述數據存儲模塊為板載的存儲器，用于存儲STM32微控制器處理獲得并轉存的數據和LCD顯示需要的素材和字庫數據；所述輸入操作模塊包括鍵盤和鍵盤驅動器，用于輸入命令和相關數據，由STM32微控制器執行操作命令和對數據進行處理，使手持自動抄表器完成各項操作和運行；所述顯示模塊由彩色LCD液晶及液晶驅動器組成，該模塊用于實時反映抄表進度和抄表情況，顯不與抄表相關的各項操作和信息；所述數據上傳模塊用于將數據存儲模塊中的用戶智能電表的用電數據信息上傳至管理用戶信息的計算機系統；所述電源模塊由電壓轉換器和穩壓器組成，用于輸出不同的電壓，向抄表器的各個模塊提供相應的電源；以及STM32微控制器通過接口電路分別與紅外收發模塊、433MHz無線通信模塊和地址譯碼器連接，并通過鍵盤控制器和TF接口電路與外部鍵盤和TF卡連接。2.根據權利要求1所述的基于STM32的手持自動抄表器，其特征在于所述數據存儲模塊設有四個存儲器，分別是NAND Flash、NOR Flash、SRAM、EEPROM和TF卡，其中NAND Flash存儲器用于存儲來自智能電表的數據，當STM32微控制器將接收到的智能電表數據解碼并提取出來之后，將數據存儲在NAND Fla...

【專利技術屬性】
技術研發人員：閉金杰，黃守麟，梁艷，羅曉曙，丘深輝，
申請(專利權)人：廣西師范大學，
類型：發明
國別省市：