Léttspennuleiðarbundið lausn fyrir snjallskeiðara

1. Hönnunarbakgrunnur og aðalskipulag

1. Tækni- og markaðslegur bakgrunnur
   Með hröðu þróun reiknivísins, lítilvélategnisins og skrifstofnunarstæknisins hefur lágspenna rafbúnaðarflutningur (220V) nálgast fullorðið ástand og tekið sterkta stöðu í sviðinu sjálfvirka lesingarkerfa. Í mótsögn við hægspenna rafbúnaðarflutning, sem vegna margra störfingsþátta og háa kostnaðar, hefur ekki nálgast mikilvæga notkun eins og ljósfjölbúnaðar eða satelíttengingu.
2. Kerfisstilling
   Smáræknirinn sem er hönnuður í þessari lausn er aðal undirliggjandi eining margnotuðrar lágspenna rafbúnaðarflutnings fjarskoðunarlesingarkerfs. Hann vinur saman við gagnasamlagsgerð og bakenda stjórnakerfi til að skipta út handvirri lesingu í ýmsum umhverfum eins og lágspenna býendur, stór notendur (auðveldustu notendur) og undirstöður, með þeim markmiði að ná fullri sjálfvirkni og smárekni í rafmagnsstjórnun.

II. Smáræknarinn - Hönnun á tæki

1. Almenn tæki skipulag
   Kerfistækin eru miðjuð við litla forritunarvél (MCU), sameiginlegt við stuðningsmódöl eins og vaktmenn, gagnageymsla, rafmagnsstörfingargreining, orkuröskun, flutningarmóðuls, sýnishorn, tengiliður stjórnun og rafmagnsgjafa smáræknarins. Hvert módul vinur saman til að tryggja örugg og örugga keyrslu smáræknarins. (Sjá mynd 1 í upprunalegu skjalinu fyrir byggingarmynd.)
2. Nánar um helstu tækimódöl
   | Tækimóðul | Aðalhluti / Mæling | Aðal virka |
   |---------------------------|--------------------------------------|-------------------------------------------------------------------------------|
   | Stjórnunareining (MCU) | AT89C2051 miniforritunarvél | Vinnur með mæligögnum (reikning, geymsla); svara samsetningarbeðlingum (upphleðsla orku gögn, framkvæma rafmagns slökun/þráttun); stjórna sýnishorn. |
   | Orkuröskunartengi | AD7755 hágervillt samsett chip | Röskur notanda orku (kW·h) yfir í dálítið plöss sem MCU getur ferðað; aðalatriði eldri smáræknar. |
   | Flutningarmóðuls | - | Tengir við rafbúnaðarflutning með tengitengi; dulkóðar og opnar dálítið og analóg gögn fyrir tvístefnu gögnagreiðslu. |
   | Sýnishorn | - | Sýnir orku notkun, tíma, notkunartíma (topp/flat/botn), verðlag, o.fl., dreifð af hugbúnaði. |
   | Tengiliður | - | Tekur við MCU beðlingum; er lokadur í venjulegri keyrslu, framkvæmir rafmagns slökun ef óbún gjald eða fjarsamstilling fyrir rafmagnsstjórnun. |
   | Gagnageymsla | 24CoX series geymslu chip | Geymir mikilvæg gögn (t.d. orku notkun) við rafmagns slökun; styður varðveitingu við rafmagns slökun, löng geymslatími, og notar I2C lesa/skrifa aðferð. |
   | Rafmagnsgjafi smáræknarins | - | Fær örugg rafmagn til allra tæki tengila, herferðarvél, flutningarmóðuls og sýnishorns. |
   | Rafmagnsstörfingargreining & vaktmaður | - | Rafmagnsstörfingargreining: Skoðar spenna og kallar á gagnavarðveiting við óvenjuleika; Vaktmaður: Forðast forrit deadlocks og leyfir kerfis endurstilling. |
3. Hvernig smáræknarinn virkar
   • Orkumæling: Notandaaðils orku er breytt í dálítið plöss af AD7755 chip. MCU telur ákveðið fjöldi plassa sem 1 kW·h eftir ákveðnum stillingum og samanstilt og geymt eftir topp, flat og botn.
   • Gögnagreiðsla: Gagnasamlagsgerð gefur út lesingubeðling eða stjórnunarkommando. Smáræknarinn sendir geymd orku gögn yfir rafbúnaðarflutning með flutningarmóðulinum. Ef kommando um rafmagns slökun er tekið, stýrir strax MCU tengiliðnum til að framkvæma rafmagns slökun.
   • Úrskurðarvarnarmál: Rafmagnsstörfingargreining veitir MCU til að flýtileyða mikilvæg gögn í 24CoX chip þegar óvenjuleikar eru greindir. Vaktmenn mótstillar kerfis endurstillingu ef forrit villur gerast, til að tryggja öruggu.

III. Smáræknarinn - Hönnun á hugbúnaði

1. Forritunaraðferð og aðalmarkmið
   Blandað af setningamáli og C máli er notað fyrir forritun, jafntækt milli forritsefna og þróunar fleksibiliteti. Aðalmarkmiðin eru að sjálfvirkja og smárekna smáræknarinnar virkni með að minnka gagnageymslutakið MCU.
2. Aðal forritsmódöl
   • Gognasamning og meðferðarmóðuls: Samlir orku plöss, reiknar heildar notanda orku notkun, og flokkar tiltekin lýsigögn eftir tíma (topp/flat/botn).
   • Greinargerðarmóðuls: Leyfir tvístefnu samskipti við gagnasamlagsgerð, herferðarvél, upphleðsla rauntíma/mánaðar orku gögn, og tekur við og framkvæmir tengiliður beðlingum (t.d. rafmagns slökun/stýring).
   • Varnarmál og úrskurðarmeðferðarmóðuls: Sameina hugbúnaðar vaktmenn, örugg rafmagns slökun ákvarðan (forðast gagnaskemmun), rafmagns slökun greining, og gagnameðferð, vinur saman við tæki til að tryggja kerfis öruggu.
   • Tíma og verðlagsstjórnunarmóðuls: Setur reglur fyrir marg-verðlags notkun, ákvarðar núverandi tíma í rauntíma, og veitir grunn fyrir mismunandi mælingu.
   • Sýnishorn stjórnunarmóðuls: Dreifir sýnishorn til að sýna orku notkun, tíma, verðlag, og önnur upplýsingar eins og þarf, til að tryggja ljósmynda gagnasýningu.
3. Aðal forrit flæði
   Eftir kerfis start, er gerð "örugg rafmagns slökun" ákvarðun→stillt parametrar eða lesið sögu gögn eftir ákvarðun→stillt tíma bil og ákvarða núverandi notkunartíma→athugað hvort það sé lesingardagur og gera gögn til→greint rafmagns slökun í rauntíma og kalla á varnarmál→greint flutningarkommandó og framkvæmt samskiptameðferð→endurstillað tíma bil, og endurtakað.

IV. Fjarlesingarkerfis og notkunaráhrif

1. Kerfis skipulag og virkni
   Fullt fjarlesingarkerfi bestur af þremur hlutum:
   • Smáræknarinn: Ábyrg fyrir lokalesing og beðlingaframkvæmd.
   • Gagnasamlagsgerð: Ábyrg fyrir miðbúnaðar gagnasamning og beðlingadreifingu.
   • Bakenda stjórnakerfi: Ábyrg fyrir gagnasamning, greining, línaneytislýsingu, úrskurðarvarnarmál, og skýrslugerð.
   Aðal virkni kerfisins er að ná fullri sjálfvirkni frá orku safn→gagnagreiðsla→gagnasamning fyrirspurn→línaneyslulyklun→úrskurðarvarnarmál→skýrslugerð, fullkomlega skipta út handvirri lesingu.
2. Forskur og áhrif
   Samanborð við geislavélar eða sérstök línu lausnir, notar þetta kerfi núverandi rafbúnaðarflutning, býður upp á lága viðskipta kostnað, auðvelda viðhald, og mikilvægar möguleikar á almennt notkun. Það leggur grundvelli fyrir framtíðar snertileg föstebýli til að ná "fjarlesingur þriggja metra" (rafmagn, vatn, loftgufa) og getur frekari samþætting við bankakerfi fyrir sjálfvirk rafmagnsgjaldslýsingu, mjög aukar býendur gagnvart.
3. Framtíðar úrskurðar
   • Tækniligt svið: Ítarlega bætta smáræknarinnar gögn sleppa hæð (tryggja gögn sleppa) og bæta tengiliður reiknirit til að styrkja samskipta öruggu í flóknar rafbúnaðarflutning umhverfi.
   • Notkunarsvið: Tilpása raforkureformu hreyfingu, fremja djúpar samþætting kerfisins við aðal stjórnunargreinar eins og hleðslu stjórnun og orkusparna greining.