变电站远方终端rtu设计论文

变电站远方终端RTU设计A1A2变电站远方终端（RTU）是变电站自动化的基础控制单元，对实现变电站自动化乃至配电自动化起着十分重要的作用。本论文设计了一种以通用型8位单片机为核心处理单元、具有高性能价格比的变电站自动化远方终端RTU的硬软件设计。论文详细的介绍了变电站自动化的应用现状和发展情况和变电站远方终端（RTU）完成的功能。利用AT89C51设计RTU控制器，此控制器包括了单片机最小系统、电压电流测量电路、开关量检测和控制电路、通信电路等。给出了RTU控制器硬件原理图、元器件清单和软件流程图。同时焊制了硬件电路板，搭建了实验平台，完成了电压电流的采集实验。实验结果精度较高，与预G7411结果G11468G2575G2524。关键词G726AT89C51G727单片机G727RTUG727变电站自动化G727G6980G6466采集2ABSTRACTSUBSTATIONREMOTETERMINALUNITRTUISTHEBASICCONTROLUNITOFSUBSTATIONAUTOMATIONITPLAYSAVERYIMPORTANTROLETOTHEREALIZATIONOFSUBSTATIONAUTOMATIONANDEVENDISTRIBUTIONAUTOMATIONTHISPAPERDESIGNSAKINDOFHARDWAREANDSOFTWAREABOUTTHESUBSTATIONAUTOMATIONREMOTETERMINALUNITRTU,WHICHUSESTHEGENERALPURPOSE8BITMICROCONTROLLERASTHECOREPROCESSINGUNIT,WITHHIGHCOSTPERFORMANCETHISPAPERDESCRIBESTHEAPPLICATIONSTATUSANDDEVELOPMENTSITUATIONOFSUBSTATIONAUTOMATIONANDTHEACCOMPLISHEDFUNCTIONOFSUBSTATIONREMOTETERMINALUNITRTUINDETAILUSINGAT89C51DESIGNSARTUCONTROLLER,WHICHINCLUDESAMINIMUMSYSTEMOFMICROCONTROLLER,VOLTAGEANDCURRENTMEASUREMENTCIRCUIT,SWITCHMONITORINGANDCONTROLCIRCUITSANDCOMMUNICATIONCIRCUITSITSHOWSTHERTUCONTROLLERHARDWARESCHEMATICS,PARTSLISTSANDSOFTWAREFLOWCHARTATTHESAMETIME,ITHASWELDEDTHEHARDWARECIRCUITBOARD,BUILTANEXPERIMENTALPLATFORM,ANDCOMPLETEDTHEACQUISITIONOFVOLTAGEANDCURRENTEXPERIMENTSITGETSAHIGHPRECISIONRESULT,WHICHISCONSISTENTWITHTHEEXPECTEDRESULTSKEYWORDSAT89C51；MCU；RTU；SUBSTATIONAUTOMATION；DATAACQUISITION目录摘要IABSTRACTII1绪论111引言112变电站自动化综述113国内外现状及水平214课题目的及意义215论文的结构及章节安排32变电站远方终端RTU421变电站远方终端RTU发展状况422RTU功能423RTUG6228G7427G6363G764363变电站远方终端RTU硬件系统设计831总体方案设计832AT89C51单片机最小系统设计1033开关量输入及输出电路设计1034模拟量输入电路设计1635人机接口单元设计2336通信电路设计254变电站远方终端RTU软件系统设计2741软件系统设计思路2742软件系统的程序流程图2843提高RTU控制器可靠性的措施335RTU电压采集实验36总结37参考文献38附录1系统硬件原理图39附录2元器件清单40附录3A/D转换源程序41附录4大学期间主要科研成果错误未定义书签。致谢错误未定义书签。11绪论11引言G19555着G3281G8677G13475G8994的发展和G1166G8677G10301G17148文化G10995G8975G8712平的G993G7041G6564高，对电G2159G19668G8726G17246G7481G17246G3835，G1431G1363电G2159G1119G1006G17817G17907发展，用G6155对G1391电G17148量和G1391电G2499G19764性要G8726G1075G17246G7481G17246高。G256G1268统的G6228G7427和G12661理G6175G8585G5062G13475G993能G17878应G7044G5430G2195的发展G19668要，变电站自动化G4613是为了G17837一G11458的G13792G6564出G7481的。变电站自动化G2499以G3835G3835G6564高变电站测量的G1946G11842度和控制的G2499G19764性，G6564高电能的G17148量，G19489G1314G2183动G5390度，G1817分利用现有设G3803，G1186G13792对G1122用G6155和电G2159G1856G2508G3355能G5114G7481G2499G16278的G13475G8994和G12050G1262G6922G11422。12变电站自动化综述变电站自动化是一种以计G12651机为G1039、G4570变电站的一、G1120G8437设G3803包括测量、信G2507、控制、G1457G6264、自动、远动等G13475G17819功能G13464G2524G5430成的G7643G1946化、G8181G3371化、G13605G13488化的计G12651机G11429控系统。变电站自动化系统G1207G7379了G5132G16280的测量和G11429G16282G1214G15932，G1207G7379了G5132G16280控制G4643、G1025G3842信G2507系统和远动G4643，用G5506机G1457G6264G1207G7379了G5132G16280的G13499电G1457G6264G4643，G16311G1927了G5132G16280的G13499电G1457G6264G16025G13634G993能与G3818G11040通信的G19394G20076。变电站自动化系统G2499以采集G2052比较G21796G1852的G6980G6466和信G5699，利用计G12651机的高G17907计G12651能G2159和G17935G17765G2040G7041功能，G2499以方G1427G3332G11429G16282和控制变电站G1881G2520种设G3803的G17828G15904和G6817作，G4439具有功能G13520G2524化、结构G5506机化、G6817作G11429G16282G4643幕化、G17828G15904G12661理智能化的显著特点。通G17819利用先进的G13520G2524自动化G6228G7427，G6564高了G1391电G17148量、G6564高了电压G2524格率、G6564高了变电站的安G1852G2499G19764性和系统的G17828G15904G12661理G8712平，缩小了变电站占G3332面积、G19489G1314了造价、减少了总投资、减少了维G6264工作量、减少了值班员G2183动G5390度1。变电站自动化是一项G6564高变电站安G1852、稳定和G2499G19764G17828G15904G8712平，G19489G1314G17828G15904维G6264成本，G6564G1391高G13475G8994效G11422，向用G6155G6564G1391高G17148量电能的一项G6228G7427措施。G19555着计G12651机G6228G7427、自动控制G6228G7427、G13605G13488及通信G6228G7427的飞G17907发展，一方面G13520G2524自动化系统取G1207或更G7044G1268统的变电站G1120G8437系统己G13475成为必然的趋G2195，G5506机G1457G6264G993再只考虑实现单纯的G13499电器功能，G13792是在G1457证安G1852G2499G19764的前G6564下增加了许多远动功能，G1186G13792以G13520G2524G16025G13634的G5430式融入G2052G13520G2524自动化的体系结构G727另一方面，G1457G6264本身G1075G19668自检测、故障录波、G1119件记录、G17828G15904G11429G16282和控制G12661理等更G5390G3835的功能，变电站自动化G2499以很好G3332融G2524G17837些要G8726。以调度G1025心为核心的变电站自动化系统，G993仅仅有同步通讯、计G12651机G13520G2524应用、负荷G11429控、节能、电G13605G16280约等2，G2499归纳为如下几个方面G726（1）G2499G19764安G1852的G1391电G13605G13488包括电源点。应G1457证电G2159输送线路的G13475G8994G17828G15904，开关变压器等设施的G2499G19764性。2（2）对故障的自动G2040G7041和隔离。在G1166工或自动条件下恢复非故障线路的G1391电，对故障点进G15904自我隔离和诊G7041。（3）G2040G7041系统的G17828G15904状况进G15904实时G11429控。采用分布式的SCADA，对变电站或变电所所G19668的信G5699进G15904处理，对G2520种信G5699的上发下G1268，及时反应G17828G15904状况和G1119故的处理分析能G2159。13国内外现状及水平G3281G3818变电站自动化的研究工作始G112220世纪前七十年G1207，最早的用G5506机型远动G16025G13634G1207G7379布线G17935G17765型的远动G16025G13634G727同时变电站G11429控系统的功能在扩G3835，G1391电G13605的G11429控功能正以自动化为G11458G7643G17817G17907发展3。在1975年，日本开始研究用G1122配电变电站的G6980字控制系统，1980年开始商品化。该系统按功能分为三个子系统G726G13499电G1457G6264系统G727测量字系统G727控制子系统。我G3281变电站自动化的研究始G112280年G1207G1025G7411，1987年，清华G3835学电机工程系研制成功第一套符G2524G3281情的变电站G13520G2524自动化系统，在山东威望岛变电站成功G3332投入G17828G15904。该系统的成功G17828G15904G15932G7138G726G5506机G6228G7427G2499以G1852面、系统、G2499G19764G3332应用G1122变电站自动化工程G1025。同时G1075证G7138了变电站自动化对G6564高变电站的G17828G15904G12661理G8712平及G6228G7427G8712平缩小占G3332面积减少值班员G6232G15932和记录，以及减少维G6264工作量等方面有显著的G1260G17246性。G3252此80年G1207G2530G7411，投入变电站自动化研究的高等G19510G7669、研究单位和G10995G1147G2390商G17892步增加。90年G1207，变电站自动化G5062成为G9921G19388G16817G20076，研究单位和G1147品如G19644G2530G7161G12511G14336G15040G2199发展。G16280G8181较G3835的有G2347G10802G1856G2508、G3247方G1856G2508等。G17829年G7481，G3835G16280G8181集成电路G6228G7427和通信G6228G7427的G17817G10479发展，给变电站自动化G6228G7427G8712平的G6564高，G8892入了G7044的G8975G2159。16位，32位单片机及PENTIUMG5506处理器的G19394世，G8975G17303了计G12651机G5078G3342G727G13605路G6228G7427、现G3342总线G6228G7427等的出现，给G5203G3835G12197G6228工作G13785G2031作了G3835显G6177能的条件。G3252此，G17829年G7481研究G17152G1314G1332在自动化进入了高G9538，G1866功能和性能G1075G993G7041完G2904。变电站自动化G4570成为G1182G2530G7044建变电站的G1039G4560G6228G7427。14课题目的及意义变电站自动化实现的G11458G7643G2499以归结为G726G6564高变电站安G1852、稳定和G2499G19764G17828G15904G8712平，G19489G1314G17828G15904维G6264成本，G6564G1391高G13475G8994效G11422G6564高电G13605G1391电G2499G19764性，G2011实G6564高电能G17148量，G11842G1457向用G6155G993G19400G7041G1260G17148G1391电G727G6564高G3490G1077电G2159G13605G6984体G1391电能G2159。G1186以上G17837些G11458G7643G2499以G11487出，对G1122电G2159G1237G1006，配电自动化的实施的具体G5859G1053在G1122G7263G17829G7411G2499以G3835G5145度G6564高G1391电安G1852，G2499G19764性，同时具有减员增效，G19489G1314G13475G14841成本的作用G727远G7411的G5859G1053G2375G19036对在G14403好一G8437G13605G13488的基础上的自动化系统G2499G1260化G17828G15904，G1457G6357能量平G15925，减少G4586G4804负荷，进G13792具有G6524G17843G7044建项G11458的G9520在G13475G8994效G11422。对G1122G3281G4490G6984体，在我G3281G11458前G13475G8994和G1391电条件下G4439更能作为一种基础设施的G1260化G1431进G3281G8677G13475G8994发展，G5194起G2052实现G13475G8994和G12050G1262G2464重效G11422的作用4。15论文的结构及章节安排论文G1039要包括以下G1881G4493G726第一G12468G13520G17860变电站自动化和G3281G1881G3818发展现状，以及G16850G20076设计的G11458的和G5859G1053。第G1120G12468详细对RTU的功能、性能要G8726G1582了介绍。第三G12468给出变电站自动化远方终端RTU的硬件原理图，G5194对RTUG2520G18108G1233的功能和构成进G15904了G16840G7138。第G3247G12468给出程G5219流程图以及G18108分应用程G5219的开发，G5194对RTUG6251G5190G6212等G19394G20076G1582了一定的介绍，G6564出了G11468应的G16311G1927措施。第G1128G12468完成电压电流采集实验，对实验结果进G15904了分析。42变电站远方终端RTU21变电站远方终端RTU发展状况变电站远方终端RTU是SCADA系统的基本G13464成单元，是电G13605G11429G16282和控制系统G1025安G16025在变电站的一种远动G16025G13634，G4439负G17143采集变电站电G2159G17828G15904状G5589的G8181G6323量和状G5589量，G11429G16282G5194向调度G1025心G1268送G17837些G8181G6323量和状G5589量，G6203G15904调度G1025心发G5460所在变电站的控制和调度G2641G1208，实现调度G1025心对电G13605的G17977测、G17977信、G17977控、G17977调G256G3247G17977G257功能。RTU的发展G2394程是与G256三G17977G257工程G6228G7427G11468G13864系G3332。所G16871G256三G17977G257工程G6228G7427是G6363G17977测、G17977控、G17977调G6228G7427，是研究远处G1166G1216G993G7143G2052G17810的G3332点，对G10301理变化G17819程、G10995G1147G17819程进G15904检测G17977测、调节G17977调、控制G17977控的一G19388学G12197。G7393G2165G1122变电站自动化的RTUG17836具有了配电故障信G5699采集与处理、电能G17148量测量、G7041路器在线G11429测等功能，以G17810G2052调度自动化对用G6155G2499G19764G1260G17148G1391电的最终G11458G7643。G19555着计G12651机G6228G7427、通信G6228G7427和电子G6228G7427的G17817G10479发展，电G2159系统自动化程度日G11422G6564高，电G8680测量G1214G15932G7092论在原理、结构和G1946G11842度上G18129G1147G10995了G5052G3835变G197735,计G12651机G6228G7427的G5353入G1363G1214G15932的原理、结构和功能G3835为G6925G16278。能G3827实现对G1144流电G2159G2454G6980电流、电压、功率等精G11842测量和分析G5194具有多种功能的G7044型RTU成为自动化G20058G3507的G1039G6927方向和G9921G19388G16850G200766。22RTU功能在电G13605G11429控系统G1025，远方终端的功能是G6363终端对电G13605的G11429G16282和控制能G2159，G1075包括终端的自检自调和自恢复的能G2159。G11013G1122电G13605G11429控系统面对一个G5234G3835G13792G19181G13520复G7446的对G16949，远方终端的G1231G2165G993仅G6980量多，G13792G1000复G7446。通G5132的远方终端功能G2499G2022分为远方功能和G5415G3332功能7。221远方功能远方终端是安G16025在发电G2390，变电站或线路上的一种远方终端，G4439与调度G1025心G11468G17329G17977远，与调度G1025心计G12651机同多信G17959G11468G17842G6521。远方终端与调度G1025心G1055G19400通G17819远G17329离信G5699G1268输所完成的G11429控功能G12228为远方终端的远方功能。（1）G17977测（TELEMEASUREMENT）G17977测G2375远程测量，G4439G4570采集G2052的G15999G11429控发电G2390，变电站或线路，配电变电站的G1039要G2454G6980按G16280约G1268送给调度G1025心。G17837些测量G2454G6980G2499能是发电G2390或变电站G1025的发电站G13464，调G11468机G13464，变压器，输电线，配电变压器等通G17819的有功功率和G7092功功率，G1268输线路G10255重要G1055路的电流和重要G8609线上的电压，G20069率等，G17836G2499能是电压器G8845温等非电G2454量。通G5132一台远方终端G2499以处理几十个甚至上百个G17977测量。G6980字值是G6363直G6521以G6980字的G5430式输入给远方终端的一些G10301理量。G4439通G5132G6363电G2159系统G1025电能累计量，G8712G2159发电G2390的G8712库G8712位等。远方终端按G16280约G4570G17837些G6980字量送G5460调度G1025心。计G6980脉冲（COUNTERPULSE）G726RTU所采集的脉冲量是G6363反映电能量的脉冲信G2507量。RTU能直G6521G6521G6922和累计G17837些脉冲信G2507，G4570G1866处理成电能信G5699，定时发送给调度G1025心。一台RTU一G14336G2499G6521G6922多G3835几十路电能量脉冲信G2507。G1119故记忆ACCIDENTLOOKBACKG726G5415RTU检测G2052检测范围发G10995故障时，记录故障发G10995前，发G10995G2530的电压，电流量，G13464织为G1119故追忆报告，发送至调度G1025心，G1391调度G1166员进G15904G1119故分析。（2）G17977信（TELEINDICATION，TELESIGNALIAZATION）G17977信G2375远程信G2507，G4439G4570采集G2052的G15999G11429控发电G2390或变电站的设G3803状G5589信G2507，按G16280约G1268动给调度G1025心。G17837些设G3803状G5589G2499能是G7041路器，隔离开关的位G13634状G5589，G13499电G1457G6264和自动G16025G13634的动作状G5589，发电机G13464，远方设G3803的G17828G15904状G5589等。通G5132，一台RTUG2499能处理几十个甚至几百个G17977信量。G1119件顺G5219记录（SOE）G726G5415RTU检测G2052发G10995G17977信状G5589变味时，应立G2375G13464织变位信G5699，G2375时G1260先G11468调度G1025心G1268送，同时记录发G10995G17977信变位的时刻，变位状G5589和变位开关或变味设G3803G5219G2507，G13464成G1119件记录信G5699向调度G1025心G1268送。（3）G17977控（TELECOMMAND）G17977控G2375远程G2641G1208，G4439G1186调度G1025心发出G6925变G17828G15904设G3803状G5589的G2641G1208。G17837种G2641G1208包括G6817作发电G2390或变电站G2520级电压回路的G7041路器，投G2011补偿电G4493器和电G6251器，发电机G13464的开停等。G3252此G17837种G2641G1208只取有限个离散值，通G5132只取两种状G5589G2641G1208，如G7041路器的G256G2524G257或G256分G257G2641G1208。一台RTUG2499以实现对几十个设G3803的远方G6817作。（4）G17977调（TELEADJUSTING）G17977调G2375远程调节，G4439G1186调度G1025心发出G2641G1208实现远方调G6984发电G2390或变电站G17828G15904G2454G6980。G17837种G2641G1208包括G6925变变压器分G6521头的位G13634，以调节电G2159系统G17828G15904电压G727G6925变机G13464有功和G7092功成G13464调节器的G6984定值，以增减机G13464的功率G727以调节电G2159系统G17828G15904电压G727G6925变机G13464有功和G7092功成G13464调节器的G6984定值，以增减机G13464的功率G727对自动G16025G13634G6984定值的设定等。一台RTUG2499以实现对几个甚至十几个G17837类G16025G13634的远方调节。（5）电G2159系统统一时钟6在电G2159系统G1025G3252设G3803或输电线路的故障等，G2499能G5353起一系列的跳，G2524闸动作。为区别G1119件的前G3252G2530果，分布在同一个电G13605G1025的G993同发电G2390或变电站应按同一时钟取记录发G10995G1119件的时G7643量，分布在G2520处的电能计量G16025G13634的同步计量，G17837G4613要G8726电G13605G1881的时钟是统一的。为了及时纠正远方终端时钟G17828G15904的误差，远方终端必须具G3803对时功能。（6）转发转发先G6521G6922别的远方终端送G7481的远方信G5699，然G2530根G6466上级调度的G19668要，按G16280约编G17765G13464G16025G2530转发给G6363定的调度G1025心。（7）G17878G2524多种G16280约的G6980G6466远G1268远方终端与调度G1025心G1055G19400的远G17329离信G5699G1144换是按一定G16280约G1268送的。按照G16280定远方终端应符G2524远方G1231G2165配套G7643G1946IEC608705101，以实现与调度G1025心及与G1055G13864G13605的G1866他职能设G3803通信。222当地功能远方终端的G5415G3332功能是G6363远方终端通G17819自身或G17842G6521的显示，记录设G3803，实现对电G13605的G11429G16282和控制的能G2159。（1）CRT显示与远方终端G11468G17842G6521的CRT显示器，G2499以显示所在发电G2390或变电站的电G8680G1039G6521线图。在G17837个G1039G6521线图上G2499实时显示发电机G13464的G17828G15904状G5589，G7041路器的位G13634状G5589等重要G17977信量，G1075G2499在线显示发电机G13464的G17828G15904G2454G6980。同时，G1119故变位G17977信和G17977测G17246限告警G1075G2499通G17819CRT显示器醒目地显示出来。（2）汉子报G15932打印与RTUG11468G17842G6521的打印机，G2499以实现G6980G6466信G5699打印记录，存档一杯查索。通G5132打印机G2499完成三种类型的打印G1231G2165，G2375定时G6363G15932打印，召唤打印和G1119件记录打印。（3）本机键盘，显示器远方终端G18129有一G3371G6817作面板，在面板上G5114有小键盘和显示器，通G17819G6817作小键盘。在显示器显示有关信G5699，以实现寻测，定测，选侧，显时等功能。（4）远方终端的自检与自调功能G1866反映了远方G16025G13634的G2499维G6264能G2159。G2499维G6264能G2159G17246G5390，远方终端的G2499用率G4570G17246高。远方终端的程G5219自恢复能G2159是G6363在G6922G2052某种G5190G6212影响G13792G1363程G5219“走飞”时，能G3827自G15904恢复正G5132G17828G15904的能G2159A023RTU技术指标根G6466G1025华G1166G8677共和G3281G3281G4490G7643G1946G3332区电G13605G6980G6466采集与G11429控系统通用G6228G7427条件，7该G7643G1946G17878用G1122G3332区电G13605及G2520类G1391电G13605的G6980G6466采集与G11429控系统8，系统的G6228G7427G6363G7643如下G726（1）电源G2454G6980G1144流额定电压AC220V/1AG727额定G20069率50HZG727直流额定电压DC24V/10A。（2）G4493量配G13634G8181G6323量输入15路G727G6980字量输入8路G727G6980字量输出8路。（3）测量精度三G11468电压、电流05级G727有功功率、G7092功功率、G16282在功率、功率G3252G6980L级G727谐波检测精度L级G727G20069率测量误差001HZ。（4）控制输出触电G4493量AC220V/1A。（5）G1119件G6980G5219记录分辨率G1119件G6980G5219记录分辨率2MS。（6）G6980G6466处理G2499G19764性G17977控正G11842率100，G17977控成功率999G727G17977信正G11842率100，G17977调正G11842率100，G17977调成功率999。（7）G16025G13634G17828G15904环境条件工作温度范围4075G727G11468对湿度595。（8）G16025G13634功耗正G5132工作时功耗G993G3835G112215W，线路故障时G993G3835G112218W。（9）故障G6984定值误差G993超G178195。（10）输入输出回路对G3332和G2520回路G1055G19400绝缘电阻在正G5132实验条件下，G993G1314G112210OM，湿G9921条件下G993G1314G1122LM。83变电站远方终端RTU硬件系统设计本设计G1025选择AT89C51处理器作为系统的G6980G6466计G12651和控制核心，硬件电路的设计分为处理器核心G8181G3371和G3818围设G3803G8181G3371两G18108分。G3818围设G3803G8181G3371上设计了G1866G3818围电路，包括电源G8181G3371电路、G8181G6323量采集G8181G3371、开关的状G5589量输入G8181G3371、通信电路G8181G3371等。31总体方案设计作为一个基G1122单片机的系统设计，G19668要G1186以下几个方面G7481考虑9。（1）G11842定功能G6363G7643G726根G6466RTU设计要G8726和环境的实际情况，G1186控制器的G2499G19764性、通用性、G2499维G6264性和成本等方面进G15904G13520G2524的考虑，G2454考G3281G1881同等G1147品的G11468关资料，G11842定G2520G8181G3371的性能G6363G7643，G1363G1866符G2524G11468关G7643G1946。（2）G5506处理器的选择G726在设计G1025，应根G6466所设计RTU的功能、G2499G19764性、能耗等G6363G7643选择一个性价比G2524理的G5506处理器，应该G1186G5506处理器的G17828G15904G17907度、片G1881资源、扩展能G2159、G1457密性和特殊功能等方面考虑，在G5078G3342上G6564G1391的G5506处理器G1025选择性价比高、货源足的芯片。（3）元器件选择G726在选择好G5506处理器G2530，片G1881资源仍G993足时，要进G15904选择系统扩展和配G13634所G19668要的元器件，如G726存储器、显示器、通讯G6521口和稳压电源等器件，但是G17837些器件的选择应该符G2524我G1216所设计系统的要G8726。（4）软/硬件功能分配G726软件、硬件的功能是G2499以互换的，有些硬件的功能是G2499以用软件G7481实现的。G1363用硬件G7481实现功能G2499以G6564高系统的工作G17907度，减少软件的开发时G19400，但是G1262增加成本。如用软件G1207G7379硬件的功能，G2499以节省硬件的开支，但增加了软件的复G7446性和研发周G7411。要对硬件和软件功能G1582出很好的分配。通G17819对总体设计的G1852面考虑，结G2524实际情况，本设计G1025G1039要有两方面G6228G7427要G8726G726一本文设计的RTU要G8726有很好的通用性，能G3827G17878用G1122多种工作G3342G2524，所以要能G3827采集种类型的信G2507G727G1120是结构要G8181G3371化，G1039板上有G2520种类型的G6980G6466采集G6521口，设计有串G15904通信G6521口、以太G13605G6521口，别的通信方式通G17819串口G7481扩展。为了G1363电路设计G2524理，在硬件电路设计时G19668G8892重以下几点10G726（1）G1314功耗。作为RTU至关重要的G6363G7643G1055一，G17837是在设计电路时必须考虑的。G3252为RTU的工作环境一G14336G18129在G6155G3818比较的恶劣，所以必须尽G2499能G19489G1314设G3803的功耗，为了G17810G2052G1314功耗的G11458的，我G1216在以下方面采取措施G726一是在满足设计G19668G8726的同时选择G1314功耗的CPU处理器G727G1120是严格筛选元器件，电路设计时G1852G18108G1363用G1314功耗器件G727三是设计电源G12661理电路G727G3247是通G17819软件设计，G1363得RTU能在G19668要的时候进入G1314功耗G8181式。RTU平G5132工作在休眠状G5589，G5415RTUG19668要进入工作状G5589时，G2499以通G17819G13499电器、9电子开关动作或G13785软件、定时器控制实现唤醒，如信G2507输入唤醒、通信端口唤醒、定时报讯、增量加报、G1166工唤醒等。（2）尽G2499能选择典型电路。G3252为典型电路是G13475G17819实践检验的，更加G2524理。同时G1075为硬件系统的G8181G3371化、G7643G1946化G6564G1391了方G1427。（3）多G2454G6980G6980G6466采集。根G6466实际的G1268感器的信G2507输出特征，G19668要配G13634增量、G5194G15904、串G15904、G8181G6323等G11468应信G2507的输入G6521口，为了实现RTU的通用性G17836必须预留G17878量的输入G6521口。（4）在系统与G3818围设G3803进G15904扩展时应G1817分满足系统的功能要G8726，G5194留有G1120G8437开发的余G3332。（5）多种通信设G3803的G17842G6521。为了能G3827实现G993同G20058G3507的应用、灵G8975G13464G13605，所以要为多种通信方式G6564G1391G6521口。（6）硬件结构设计时应结G2524应用软件方案一G5194考虑。G3252为有些功能软硬件G18129G2499以实现，考虑的原则是G726软件能实现的功能尽G2499能G11013软件G7481实现，以简化硬件结构。但G11013软件实现的硬件功能缺陷是G726G1866响应时G19400要比直G6521用硬件实现长，G1000占用CPU时G19400。所以设计时要G13520G2524考虑选择方案11。（7）状G5589检测电路。G11013G1122远程终端单元是有G1166G11487G12661、G7092G1166值守，所以必须要G8726RTU能G4570设G3803的工作状G5589（包括电G8756及设G3803状G5589等）报告给G1025心站，以G1427实现远程诊G7041和维G6264。（8）G19462G5190G6212、G19462G19659电路。RTU一G14336安G16025在G18338G3818，G7304G19644与G19659G5460G5460是G11468G1288的，为了G19462G8502G3818G18108环境的G5190G6212以及G19659电对设G3803的G11784G3363，RTU必须有完G2904的G1457G6264措施，所有的G6521口和I/O端口应该有G1821电隔离G16025G13634。（9）G11487G19388G10411电路。系统G19602G1825G1262G11908G2052一些G993G11842定G3252G13044，G4560G14280G993能G17832回正G5132工作状G5589。要能G3827G1457证系统重G17832正G5132状G5589，G19668要设计G11487G19388G10411电路，G1363G13475G17819定时G5322时G2530，自动G1147G10995复位信G2507。（10）硬件设计G1025G17836G19668要考虑G2052G2499G19764性和G6251G5190G6212系统，以下方面G18129G19668要考虑G726芯片以及器件的选择、G2447G13818G9400波、印G2059电路板布线、通G17959隔离等。311RTU系统框图RTU硬件设计G1025包括G5506处理器、G3818设等。为了实现RTU的测控功能，G19668扩展G3835量G3818围G6521口电路，为了实现本设计变电站RTU，G4570系统进G15904G8181G3371化设计。根G6466G8181G3371化的设计G5617G5831，设计RTU硬件系统G7706图如图31所示，系统硬件原理图G16277G19480录1。本论文G1025硬件设计方案G2520G8181G3371功能如下G726复位电路G726G2499完成系统上电复位G727电源10电路G726向系统G6564G13915V电压G727G5194设计了通信口RS232G727I/O端口实现开关量的输入输出G727A/D实现G6980G6466采集G1268输时的G8181G6980转换。论文方案G1025G18108分G8181G3371设计的方案选择如下G726处理器采用G10099G5725的AT89C51。A/D转换芯片采用通用ADC0809。硬件设计G4613是根G6466系统的设计要G8726，G1363用选定的G5506处理器和元器件，设计出系统电路原理图等，G5194作一些实验G7481验证电路图的正G11842性。A331RTUA4A5A6A7A8A332AT89C51单片机最小系统设计321AT89C51芯片简介AT89C51单片机的G5353G14062G6502列如图32所示。AT89C51是一种G51144K字节G19390G9877G2499编程G2499G6842G19512只G16847存储器（FPEROMFALSHPROGRAMMABLEANDERASABLEREADONLYMEMORY）的G1314电压，高性能CMOS8位G5506处理器，G1451G12228单片机1213。该器件采用ATMEL高密度非G7143G3845存储器制造G6228G7427制造，与工G1006G7643G1946的MCS51G6363G1208集和输出G12661G14062G11468G1872G4493。G11013G1122G4570多功能8位CPU和G19390G9877存储器G13464G2524在单个芯片G1025，ATMEL的AT89C51是一种高效G5506控制器，为很多G4896入式控制系统G6564G1391了一种灵G8975性高G1000价G5277的方案。AT89C51单片机采用的是8051单片机的G1881核，G2375AT89C51单片机的G1881G18108CPUG6228G7427与8051单片机G11468同，所以G18129具有一G7691的G6363G1208系统。G4439与8051单片机的G993同在G1122，AT89C51单片机比8051单片机在片G1881存储器G12366G19400和功能单元方面有所补G1817。4K字节G19390G9877G2499编程G2499G6842G19512只G16847存储器，增加了在线编程功能，G1363程G5219的G1474G6925和调G16809及G1866方G1427，G13792G1000编程和G7669验G1075更加方G1427。11A332AT89C51A9A10A11A12A13A14A15A16（1）AT89C51单片机的G1039要工作特性如下G7268051CPUG7274KB的G5567G17907G6842G1901FLASH存储器，用G1122程G5219存储，G2499G6842G1901G8437G6980为1000G8437256字节的RAM，G1866G1025高128字节G3332G3348G15999特殊功能G4504存器SFR占用；32根G2499编程I/O端口线P0，P1，P2，P3G7272个G2499编程16位定