3 采集器軟件設計

　　采集器軟件設計按照模塊化設計，總體可分為主程序模塊、規(guī)約解析模塊、存儲模塊、端口設備模塊和時鐘模塊等。軟件處理事件可以分為兩個部分：一是采集器響應集中器命令做出相應的處理；二是采集器空閑時刻凍結數據部分，包括月凍結、日凍結和整點凍結。

　　3.1 采集器響應集中器命令流程

　　圖5 采集器響應集中器命令流程圖。

　　采集器響應集中器命令流程圖如圖所示：采集器在上電以后，初始化相應設備、端口，然后進入主程序模塊等待中斷的到來。當采集器的無線模塊有數據到達時，采集器的上行通道端口響應中斷并從端口的寄存器中獲取數據，然后檢驗數據幀的合法性并通過規(guī)約模塊分析數據幀，如果請求讀凍結數據，則從EEPROM 中讀取相應的凍結數據，然后封裝幀發(fā)送給無線模塊，進而發(fā)送給集中器；如果不是請求凍結讀數據，則采集器檢查完幀的合法性后轉發(fā)給電表，同時采集器回到主程序模塊等待下行抄表端口的中斷響應，如果等待超時，則發(fā)給集中器一個錯誤幀；如果電表回復，則轉發(fā)給集中器，同時把電表回復的數據幀保留在自己的RAM 中，保存的時間可以根據需要設定，最后程序進入主程序模塊等待下一次的中斷響應。

　　3.2 采集器凍結及補抄數據流程

　　圖6 采集器補抄及凍結數據流程圖。

　　采集器能夠接32 塊485 電能表，每塊表抄表的時間是3s，具備日凍結、月凍結、整點凍結、上電補抄，半點補抄功能。其流程圖如圖6 所示：采集器上電、初始化外圍設備以后，上電補抄標志有效，采集器判斷當前的日凍結、月凍結和整點凍結數據是否存在，如果不存在，則啟動上電補抄程序去抄讀電表數據，把抄到的當前電量作為上1 日的日凍結數據和上1 月的月凍結及當前整點的小時凍結數據存儲到EEPROM;如果上行通信沒有數據到達，且當整點標志、日凍結標志和月凍結標志為1 時，采集器會自動抄讀所連接的485 電能表，把抄到的電表電量作為相應的凍結數據存入EEPROM。

　　4 小結

　　本文介紹了基于STR71x微控制器和CC1110射頻芯片的采集器的設計方法。該無線采集器已經在山東和廣西進行了組網測試，每個無線采集器作為一個獨立的節(jié)點能夠對網絡自組自管，通過拓撲機制和網絡協(xié)議形成轉發(fā)數據的多跳網絡系統(tǒng)。當某節(jié)點因環(huán)境因素等情況不能和集中器建立通信時，無線模塊能夠通過相鄰節(jié)點同該節(jié)點建立通信，個別節(jié)點的失效不會影響整個網絡的通信，從實際的應用情況看，組網快、無需人工干預網絡的維護管理、運行穩(wěn)定、安全可靠、可以跨臺區(qū)進行數據通信，相對于電力載波有很多優(yōu)勢，因此在自動抄表系統(tǒng)中具有廣泛的應用前景。