1、智能计量箱需求报告一、 总体：设计两组硬件及相关程序：计量箱控制器、抄表遥控器。二、 计量箱控制器：1、 控制器工作电源永久接通，控制器电路随时等待外部遥控命令。2、 每箱拥有一个 16 位编码。均由生产厂设定，其中前 8 位对用户保密，由生产厂为不同用户设定不同编码；后 8 位对用户公开，表示为：XXX，其有效范围为000 至 255，标示于计量箱上。3、 两只行程开关为箱门状态检测器，一只常开，用于带电态检测；一只常闭，用于失电态检测。当行程开关被压下即箱门关上时，带电态检测器常开、失电态检测器常闭；当行程开关正常状态下即箱门打开时，带电态检测器闭合、失电态检测器断路。4、 用主断路器辅助
2、触点同步给出主断路器闭和及断开状态。5、 箱门打开时控制器检测内部状态:1 内部加锁时箱门打开，控制器立即经第一电子继电器输出动作信号切断用户供电电路，并控制蜂鸣器使其按一定周期发出断电报警信号。动作信号在主断路器断开时撤消、发现主断路器闭和时再次输出，即使行程开关再次被压下即箱门关上时，主断路器亦无法自行恢复闭和供电。另外，动作信号每30 秒再次输出以保证主断路器断开。2 内部解锁时箱门打开，控制器无动作：主断路器原开则开、原断则断。3 箱门打开时，使用配给专职人员的遥控器可发出解锁命令，蜂鸣器报警信号关闭，这时可进行用户侧送电操作。送电由遥控器给出命令，撤消第一电子继电器输出动作信号，经第
3、二电子继电器输出动作信号闭合主断路器恢复用户供电，动作信号在主断路器闭和时自动撤消。4 箱门打开时控制器可执行遥控命令，但执行加锁命令时会按 4、1项动作。6、 箱门关闭时控制器可执行所有遥控命令:包括：加锁命令、解锁命令、送电命令、断电命令、抄表命令、搜索应答。搜索应答为内部命令，用于响应遥控器的搜索命令，搜索命令分为带箱号指定搜索和不带箱号全域搜索，控制器应答箱号符合的指定搜索、无条件应答全域搜索，全域搜索用于调试，不是使用功能。7、 当引入控制箱的外来主线路停电时，若停电期间无开箱动作，当外线路来电后控制器无动作，维持原态；否则无论是专职授权人还是他人开箱进行作业或别有所为，当外线路来电
4、时控制器进行 4、1所述动作。停电后的开箱动作依靠失电态箱门行程开关实现检测，加锁时控制器预置电池保护内存特征码，控制器上电时检查当前是否加锁及特征码变化。8、 抄表接口：为读表提供 1 个 RS232 或 RS485 口；为通讯提供另 1 个 RS232 口。2 个接口采用 TTL 电平多路选择方式切换，用跳线切换 RS232 或 RS485 口。9、 箱门锁：普通机械锁。三、 抄表遥控器：1、 遥控器工作电源使用电池，提供电源开关、电源指示、低电压指示。2、 提供实时日历时钟和内部非易失存储器，长期保存数据。无需工作电源支持。3、 遥控器使用 LCD 显示屏输出，薄膜键盘输入。按键定义：
5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、0、回退、上、下、取消、确认。4、 遥控器无线通讯接口：无障碍可靠通讯距离 50 米、最大通讯距离 100 米。5、 遥控器出厂时内置相关用户计量箱的前 8 位编码，使遥控器只能操作与其前 8 位编码相同的计量箱，后 8 位编码由用户自行输入。但每一遥控器最多可输入 64个计量箱编码，多于 64 且编码较大的计量箱不能记录抄表数据。6、 3级操作密码： 1级：不开箱抄表（最多6人，编号4至9）；2级：抄表、送电、开箱维护（最多3人，编号1至3）；3级：监理，拥有全部功能（最多1人，编号0）。7、 使用流程：1 开机注册：显示欢迎信息，并询问 CODE“操作员
6、代码”，输入 1 位码后确认；再询问 PASSWORD“操作员密码”，输入 4 位码后确认。（操作员代码：0：3 级；13：2 级；49：1 级。）若操作员代码与相应密码相符则进入下一步，否则重复询问操作员代码。新机出厂时仅操作员 0 有效，密码为 0000；（另外操作员 0 的永久有效密码为：13572468，用于新机初始化操作，不对用户公开）2 显示一级操作菜单：SEARCH“计量箱选择” （1、2、3 级操作员注册时显示）RECORD“无线抄表”（1、2、3 级操作员注册时显示）CONTROL“计量箱控制”（仅 2、3 级操作员注册时显示）MANAGE“数据管理” （仅 3 级操作员注册
7、时显示）这时可用上、下键选中命令，用确认键执行，进入相关二级菜单；用取消键可以返回开机注册。（任何时候用取消键均可以返回上一级菜单）3 “计量箱选择” 二级菜单：遥控器按其内置的计量箱编号进行一次搜索，自动列出当前可通讯的计量箱编号（一个或若干）。这时可用上、下键选中箱号，用确认键选择，以备后续操作。或输入一个箱号以备后续操作。4 “无线抄表” 二级菜单和“数据显示” 二级菜单：“无线抄表”：要求使用选中箱号（000-255），确认后，若检测通讯成功，进入抄表状态；否则要求更新一个箱号。“数据显示”：显示出可用本遥控器抄表的全部计量箱，用上、下键选中某箱，用确认键可显示出遥控器中关于此箱的抄表
8、数据。5 抄表状态：确认后可得到读数，用确认键保存、取消键放弃。6 “计量箱控制”二级菜单：显示如下操作菜单，ON“送电命令”OFF“断电命令”LOCK“加锁命令”UNLOCK“解锁命令”这时可用上、下键选中命令，用确认键执行，用取消键可以退出，返回一级操作菜单。7 “数据管理”二级菜单：显示如下操作菜单，LIST“使用记录”MAN“操作员管理”BOX“计量箱管理”RESET“系统总清”这时可用上、下键选中命令，用确认键执行。a) “使用记录”：按时间顺序列出使用本遥控器进行的各项操作；b) “操作员管理”：添加或清除可使用本遥控器的操作员及其密码；（操作员 0 例外，其永久有效，但可更改其密
9、码，密码 4 位有效，其余无效，无效密码对应的操作员无权操作）c) “计量箱管理”： 添加或清除可使用本遥控器操作的计量箱；使用本功能后，抄表遥控器将自动执行一次“数据清除” 操作；d) “系统总清”：清除本遥控器内的所有数据，恢复出厂状态。 （操作员和计量箱编码、抄表数据和使用记录全空；仅操作员 0 有效，密码为 0000）四、 设计建议：计量箱控制器、抄表遥控器间的通信采用无线串行接口模块，该模块有成品可购，接口为标准 UART 串行接口。所有电量数据可通过 RS485 接口由智能电表提供。设计任务：完成该嵌入式系统的硬件设计和软件功能设计硬件系统设计要求： 为系统选择合适的处理器。 完成系统的整体框架结构设计。 对系统的各个组成部分的功能进行描述，并为其选择合适的硬件组件。 完成两个数字控制器的电路逻辑设计。软件系统设计要求： 为系统设计相关的软件功能模块，说明这些模块的功能和设计这些模块的原因。 对功能模块的相互关系进行描述。 画出每个功能模块的软件执行流程图。注意：这个设计报告不会有标准答案，你可以充分发挥自己的想象力，为你的设计增加独创性，只需要自圆其说即可。
