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基于MSM7512B的单片Modem远程抄表系统设计

摘 要：本文介绍了AT90S2313单片机及单片Modem芯片7512B的性能特点，并设计出基于MSM7512B单片Modem远程抄表系统，给出了系统各功能单元的电路设计原理图，以及MSM7512B以被叫方式与标准Modem按照ITU-T V.23协议建立连接的过程及程序框图。
关键词：AT90S2313；MSM7512B；远程抄表；协议

引言
近几年出现的磁卡式、电卡式和I C卡式燃气表，可以对用气大户的燃气表实现自动化管理。但是，要大规模推广应用必将对现有的机械式燃气表进行彻底改造，这将导致一次性投资过大。为此，本文设计了基于MSM7512B调制解调器芯片远程抄表系统。该系统同样也适用于电度表和水表的应用场合，其系统结构框图如图1所示。它以电话网为交换媒介，可以对各个表站的煤气表数据进行远程采集，对收到的数据进行存储、查询及打印等处理。上位机是一台PC机，采用VB开发环境，通过标准Modem来实现通信；下位机系统可分为三部分：单片机单元、计数接口及电压检测单元以及调制解调单元。

单片机单元
本系统中单片机采用Atmel公司的AVR系列单片机AT90S2313。其程序和数据分别存储，总线独立。为了提高目标代码的性能优化功耗设计，AVR单片机采用精简指令RISC结构和快速寄存器文件。程序执行单级流水线，一改以往传统累加器结构代码效率低、运算能力低的缺点。此外，AT90S2313无堆栈，可将堆栈置于数据存储区，将栈底指针设在SRAM区最高地址处。

计数接口及电压检测单元
计数接口对脉冲源进行计数，其电路原理如图2所示，在齿轮式天燃气表上安装干簧管，平时干簧管张开，2313的外部中断管脚状态为高电平，当齿轮旋转一周时，磁钢使干簧管吸合，外部中断管脚变低，这样产生一个低电平中断，单片机开始累加一次脉冲。当磁钢使干簧管吸合时，如果用户不继续使用燃气，那么磁钢将一直吸合干簧管，外部中断管脚一直为低电平，这样将使计数单元重复计数。为了使干簧管吸合时，外部中断管脚不一直为低电平，应用微分电路，即使干簧管一直吸合时，其输出为一个低电平脉冲。
由于系统的下位机工作于燃气现场，它的电源不能采用市电整流获得。为了安全，电源采用普通5号电池，这样就对系统的功