ADM2483在建筑能耗檢測系統(tǒng)中的應(yīng)用
硬件電路設(shè)計
本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/184610.htmADM2483芯片集成度較高,外部幾乎不需要配置阻容元件即可工作,本文設(shè)計的硬件電路原理圖如圖2所示。RS485是半雙工通信方式,收發(fā)不能同時,RE和DE分別是接收和發(fā)送控制使能引腳,RE低電平有效,DE高電平有效,通過STM32處理器的一個引腳同時控制RE和DE,如圖2所示,將RE與DE兩個引腳短接,從而實現(xiàn)低電平時接收有效,高電平時發(fā)送有效。RXD和TXD引腳分別接到STM32的串口2發(fā)送和接收端。采用DC-DC電源芯片B0505S實現(xiàn)雙電源供電。R5為RS485總線的終端匹配電阻,典型值約為120歐,以減少線路上傳輸信號的反射。
軟件程序設(shè)計
通信協(xié)議
建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)中能耗數(shù)據(jù)采集的主要目標包括:建筑內(nèi)的耗電量、耗水量、耗熱量等統(tǒng)計量信息,也包括實時電壓、電流、功率等實時參數(shù)的采集。一般采用間接測量的模式,即通過數(shù)據(jù)采集器掛載計量儀表進行測量。目前市場上的大部分計量儀表都支持RS485總線,但是通信協(xié)議不盡相同,常見的有以下幾種:
(1)Modbus協(xié)議
Modbus通訊協(xié)議又分為ASCII模式和RTU模式兩種模式,計量儀表多采用RTU通信協(xié)議模式,數(shù)據(jù)幀格式如表2所示[5]。主機發(fā)送的地址碼占1個字節(jié),地址碼尋址從1~247,247以上的地址域為用戶擴展區(qū)。功能碼0x03表示從儀表中讀取數(shù)據(jù)。主機發(fā)送的字節(jié)數(shù)固定為8個字節(jié),從機響應(yīng)的字節(jié)數(shù),根據(jù)數(shù)據(jù)長度的不同而變化,可以據(jù)此設(shè)置接收程序的緩沖區(qū)大小。
(2)DL/T 645-1997(多功能電表通信規(guī)約)
DL/T 645-1997的通信幀格式如表3所示,通過識別起始符與結(jié)束符判斷一幀數(shù)據(jù)。地址域由6個2位的BCD碼構(gòu)成,地址域可以表示儀表的地址編碼、資產(chǎn)號、用戶號或者設(shè)備號等,低地址位在先,高地址位在后。校驗碼CS計算方法如式所示,N表示校驗碼之前的所有位數(shù)和。
(3)CJ/T 188-2004(用戶計量儀表通信規(guī)約)
CJ/T 188-2004的通信幀格式與DL/T 645-1997類似,如表4所示。地址域由7個2位的BCD碼構(gòu)成,其中,A5,A6固定為廠商代碼,低地址位在先,高地址位在后。校驗碼CS計算方法如式所示。
數(shù)據(jù)采集模塊的驅(qū)動程序可以根據(jù)實際使用的計量儀表協(xié)議進行修改,不同儀表的通信波特率、校驗方式等參數(shù)信息均需要參照數(shù)據(jù)手冊進行設(shè)置。