基于CAN bus的脉冲电表设计

　　1. 引言

　　脉冲电表是目前电力系统用户侧较为常见的一种电子电量表计。对于远程电子抄表系统，要实现对脉冲表输出脉冲的可靠、精确计量。本文研究探讨了对于脉冲表可靠脉冲捕捉、脉冲计量，特别研究了脉冲电表信号输出线路的断线报警、掉电数据存储等关键问题，并对区域脉冲表群抄表需要的现场总线进行了研究，提出用CAN总线为数据通信的脉冲电表群的模块化解决方案。

　　2. 脉冲采集模块设计

　　CH1脉冲采集的主要任务是对CH2 CH3脉冲电表输出脉冲的实时、准确计数，CH4是所有电量统计的基础。脉冲采集模块CH5的好坏直接影响整个系统的可靠性和CH6准确性，因此在整个抄表系统中占据着CH7重要的地位。

　　2.1 脉冲采集板的结构

　　采集板的具体结构如图1所示。主要以单片机P87C591为核心，设计对8路电表进行数据采集，并可以将数据存入SEEROM中，另外带有掉电保护及通信接口等模块。

　　采集模块配有电源断电监视、数据保护功能，当监测到掉电情况时，及时在掉电前进行数据备份，防止突发断电导致数据丢失。

　　2.2 脉冲采集模块的硬件设计

　　图中D0为VCC保护二极管，R0为限流电阻，来保护光耦中的发光二极管。C10和R10组成RC低通滤波器，D10为钳位二极管，处理尖峰类的干扰信号。R4和R5为分压电阻。R3为上拉电阻，起限流作用。

　　电表输出的脉冲信号采用的是5V直流电。经滤波后，进入光耦，然后电阻分压到4V的电平信号进入单片机。通过单片机P87C591的P2口来对脉冲信号进行采集，在图2中还可以看到由于是上接上拉电阻，所以使得光耦输出脉冲波形与电表输出脉冲波形刚好反向。