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创建时间:05-09

基于Lonworks网络的家住水、电、气检测系统设计

课题主要内容和要求
研究基于Lonworks现场网络的网络控制系统设计方法, 在此基础上研究出基于Lonworks现场网络的家住(小区)水、电、气检制管理系统                                                    
   在规定时间内,完成以下工作:                                                        
   1.利用数字仪表构成家居水、电、气检制系统                                      
      需要解决的主要问题: 选定数字式水、电、气表的型号、布局、电路等                       2.研究基于Lonworks现场网络的网络控制系统设计方法                                                                   
      需要解决的主要问题:
① 住宅单元与小区管理中心PC机通信间网络结构;                                                                   
 ② 以单片机为核心构成一网络智能节点的软硬件设计     

基本任务及要求:
   基于Lonworks现场总线技术研究设计出基于Lonworks网络的家住(小区)水、电、气检测管理系统                                                                                  
   在规定时间内,完成以下工作:                                                        
   1.利用数字仪表构成家居水、电、气检测系统                                           
      需要解决的主要问题: 选定数字式水、电、气表的型号、布局、电路等                                                                    
   2.研究基于Lonworks现场网络的网络控制系统设计方法                                                                   
      需要解决的主要问题: ① 住宅单元与小区管理中心PC机通信间网络结构;                                                                   
                           ② 以单片机为核心构成一网络智能节点的软硬件设计      

目    录

摘要 …………………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract ……………………………………………………………………………………Ⅱ
第1章:绪论…………………………………………………………………………………1
1.1 智能小区介绍………………………………………………………………………1
1.1.1 智能小区的分类……………………………………………………………1
1.1.2 智能小区系统的构成………………………………………………………1
1.1.3 管理自动化系统……………………………………………………………1
1.2 现场总线概念………………………………………………………………………2
1.2.1 现场总线的发展……………………………………………………………2
1.2.2 现场总线的特点……………………………………………………………2
1.2.3 几种有影响的现场总线技术  ……………………………………………3
第2章:LonWorks技术和Lon总线 ………………………………………………………6
2.1 LonWorks技术及系统结构 ………………………………………………………6
2.2 LonWorks技术的硬件组成 ………………………………………………………6
2.2.1 通信控制处理器——神经元芯片(Neuron Chip) ………………………6
2.2.2 处理单元……………………………………………………………………7
2.2.3 存储器………………………………………………………………………8
2.2.4 输入输出……………………………………………………………………8
2.2.5 睡眠唤醒机制………………………………………………………………8
2.2.6 Service Pin ………………………………………………………………9
2.2.7 Watchdog定时器……………………………………………………………9
2.2.8 LonWorks通信介质  ………………………………………………………9
2.2.9  路由器 ……………………………………………………………………9
2.3 LonWorks通信协议LonTalk ………………………………………………………9
2.3.1 LonTalk协议的特点 ………………………………………………………9
2.3.2 LonTalk的七层协议………………………………………………………10
2.4 LON总线技术的开发平台 …………………………………………………………12
2.4.1 LONRORKS NODEBUILDBR3/LonMaker开发工具……………………………12
2.4.2 LNS技术 ……………………………………………………………………13
 
2.4.3 i. LON10001P服务器 ……………………………………………………13
2.5 LonMark对象  ……………………………………………………………………13
2.5.1 收发器和配合的物理信道则 ……………………………………………14
2.5.2 应用程序的LonMark标准…………………………………………………14
第3章:自动抄表系统 ……………………………………………………………………15
3.1 抄表模式 …………………………………………………………………………15
3.2 抄表平台 …………………………………………………………………………16
3.2.1 标准化 ……………………………………………………………………16
3.2.2 表现形式的多样性 ………………………………………………………16
3.2.3 新一代开放式自动抄表系统平台的设计 ………………………………17
3.2.4 智能小区抄表系统遵循的原则 …………………………………………17
3.2.5 LonWorks技术在智能化小区设计中的优势 ……………………………17
第4章:基于LonWorkS的自动抄表系统的设计…………………………………………18
4.1 总体设计思路 ……………………………………………………………………18
4.1.1 自动抄表系统及其系统结构 ……………………………………………18
4.1.2 基于LonWorks技术的自动抄表系统……………………………………19
4.2 分块设计 …………………………………………………………………………21
4.2.1 表头采样模块设计 ………………………………………………………21
4.2.2 抄表采集器设计 …………………………………………………………26
4.2.3 抄表集中器的功能实现 …………………………………………………29
4.3 通信的拓扑设计 …………………………………………………………………29
4.3.1 抄表采集器与LonWorks总线通信 ………………………………………30
4.3.2 主处理器与从处理器之间通信 …………………………………………30
4.3.2 多线程技术实现上位单片机与下位单片机系统多机通信 ……………32
4.3.3 通信软件设计 ……………………………………………………………35
第5章:抄表模块软件设计…………………………………………………………………39
5.1 表头模块软件设计…………………………………………………………………39
5.1.1 采样处理部分………………………………………………………………39
5.1.2 数据处理部分………………………………………………………………41
5.2 采集器模块软件设计………………………………………………………………42
5.2.1 数据的读、写操作…………………………………………………………42
5.2.2 数据的处理…………………………………………………………………46
结束语 ………………………………………………………………………………………48
致谢 …………………………………………………………………………………………49
参考文献 ……………………………………………………………………………………50

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