stm32实现电表电量采集

╰半橙微兮° 2022-05-16 05:18 300阅读 0赞

# **stm32实现电表电量采集** #

wangxl@20180815

### **一、概述** ###

1.  本章中，不特殊说明都以stm32F030为例，软件平台为iar6.4
2.  通过开发板的485与电表通讯，波特率采用1200，根据DLT645-1997通讯规约通信规约，采集电表的电量。

### **二、本章学习目标** ###

1.  学会了解DLT645-1997通讯规约通信规约
2.  理解stm32 485配置
3.  学会485通讯及串口收发数据处理

*  **DLT645-1997通讯规约**

1.  **帧格式：**

<table style="width:279pt;"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="width:135pt;"> 说&nbsp;&nbsp;明 </td> 
 <td style="width:144pt;"> 代&nbsp;&nbsp;码 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:135pt;"> 帧起始符 </td> 
 <td style="width:144pt;"> 68H </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:135pt;"> 地址域 </td> 
 <td style="width:144pt;"> A0 A1 A2 A3 A4 A5 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:135pt;"> 帧起始符 </td> 
 <td style="width:144pt;"> 68 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:135pt;"> 控制码 </td> 
 <td style="width:144pt;"> C </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:135pt;"> 数据长度域 </td> 
 <td style="width:144pt;"> L </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:135pt;"> 数据域 </td> 
 <td style="width:144pt;"> DATA </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:135pt;"> 校验码 </td> 
 <td style="width:144pt;"> CS </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:135pt;"> 结束符 </td> 
 <td style="width:144pt;"> 16H </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

帧起始符68H ：标识一帧信息的开始，其值为 68H;

地址域  A0 ∽ A5 ：地址域由 6 个字节构成，每字节 2 位 BCD 码。

当地址为999999999999H 时，为广播地址;

控制码:读数据主站请求帧 控制码 C=01H;从站正常应答 控制码 C=81H 无后续数据帧;

数据长度域 L ：L 为数据域的字节数;

数据域  DATA ：数据域包括数据标识和数据、密码等，其结构随控制码的功能而改变。传输时发送方按字节进行加 33H 处理，接收方按字节进行减 33H 处理。

校验码  CS ：从帧起始符开始到校验码之前的所有各字节的模 256 的和， 即各字节二进制算术和，不计超过 256 的溢出值。

当前正向有功总电能的数据标识为：9010H，数据格式为 XXXXXX.XX（kWh）

1.  **报文格式简介**

**(1)发送求请****当前正向有功总电能的****数据：**

报文： FE FE FE 68 99 99 99 99 99 99 68 01 02 43 c3 6f 16

数据分析：

FE：为唤醒符，报文之前可以加若干个FE；

68：帧起始符;

99 99 99 99 99 99：地址域,为广播表号；

68:帧起始符;

01：控制码，为读数据（主站请求帧）；

02：指数据区域字节数，表示之后2个字节为数据区域，也就是43 c3;

43 c3：数据区域,传输时发送方按字节进行加 33H 处理，接收方按字节进行减 33H 处理,接收处理后为10 90,刚好等于当前正向有功总电能的数据标识为0x9010;

6f :校验码，校验方式为和校验，取最低位字节，

（16进制68+99+99+99+99+99+99+68+01+02+43+c3=56F，取6F）

16:结束符

1.  **接收当前正向有功总电能的****数据**

报文：FE FE FE FE 68 15 32 00 67 00 00 68 81 06 43 C3 84 77 33 33 6C 16

FE：为唤醒符;

15 32 00 67 00 00:地址域,表号;

81:从站正常应答

06:数据区域字节数为6字节;

43 C3 84 77 33 33:减33H后为10 90 51 44 00 00 ，数据标识为10 90，相当于u16数据类型的0x9010，根据协议解析为读正向有功总电能，数据为51 44 00 00，当于u32数据类型的0x00004451,即解析出电量数据为44.51kWh;参见下表电能量数据标识编码表;

![70][]

详见：DL/T645-2007  通讯规约通信规约

### **四、RS485配置及数据处理** ###

**1.****配置外设****时钟**

需要配置串口所在引脚IO的时钟及串口的时钟，本例用串口1做485，开启GPIOA的时钟，及USART1时钟。 参考代码：

RCC\_APB2PeriphClockCmd(RCC\_APB2Periph\_GPIOA, ENABLE);

RCC\_APB2PeriphClockCmd(RCC\_APB2Periph\_USART1, ENABLE);

**2.****配置 CS引脚**

RS485需要设置CS脚来控制收发模式;

\#define  RS485\_CS\_PIN          GPIO\_Pin\_4 // 485  CS--PA4

\#define CS\_485\_TX  GPIO\_ResetBits(GPIOA, RS485\_CS\_PIN) \#define  CS\_485\_RX  GPIO\_SetBits(GPIOA, RS485\_CS\_PIN)

GPIO\_InitTypeDef    GPIO\_InitStructure;

GPIO\_InitStructure.GPIO\_Pin =  RS485\_CS\_PIN ;

GPIO\_InitStructure.GPIO\_Mode = GPIO\_Mode\_OUT;

GPIO\_InitStructure.GPIO\_OType = GPIO\_OType\_PP;

GPIO\_InitStructure.GPIO\_PuPd = GPIO\_PuPd\_NOPULL;

GPIO\_InitStructure.GPIO\_Speed = GPIO\_Speed\_50MHz;

GPIO\_Init(GPIOA, &GPIO\_InitStructure);

初始USART1配置

需要跟电表485通讯方式一致;电表为半双口通讯方式，波特率：1200bps。

通讯字节格式：每字节含8位二进制码，传输时加上一个起始位（0）、一个偶校验位和一个停止位(1)共11;配置如下：

USART\_InitTypeDef USART\_InitStructure;

USART\_InitStructure.USART\_BaudRate = 1200;

USART\_InitStructure.USART\_WordLength = USART\_WordLength\_9b;

USART\_InitStructure.USART\_StopBits = USART\_StopBits\_1;

USART\_InitStructure.USART\_Parity =USART\_Parity\_Even;

USART\_InitStructure.USART\_HardwareFlowControl = USART\_HardwareFlowControl\_None;

USART\_InitStructure.USART\_Mode = USART\_Mode\_Rx | USART\_Mode\_Tx;

USART\_Init(USART1, &USART\_InitStructure);

注:

在STM32中WordLength需要包含数据位数和奇偶校验的位数;

如果需要8位数据，无奇偶校验，则WordLength=8;

如果需要8位数据，有奇偶校验，则WordLength=9;（电表需要偶校验所以WordLength配为9）

**3、发送数据**

485是半双工（发时不能收，收时不能发）工作模式，在485通信中，收发是通过CS脚来控制切换R/D高低电平来实现的，通过了解基本的RS485电路,R/D为低电平时,发送禁止,接收有效,R/D为高电平时,则发送有效,接收截止;所以发送数据时，需要先配置成可发送的状态，数据发送完后，再切换成接收状态;

u16 Uart\_E\_Meter\_Write\_data(u8 \*odata,u16 odatalen)

CS\_485\_TX ; //设置为发送模式

for(u8 i=0;i<4;i++)

USART\_SendData(CMU\_E\_METER\_USART\_PORT, 0xfe);

while(USART\_GetFlagStatus(CMU\_E\_METER\_USART\_PORT, USART\_FLAG\_TXE) == RESET );

while(odatalen--)

USART\_SendData(CMU\_E\_METER\_USART\_PORT, \*odata++);

while(USART\_GetFlagStatus(CMU\_E\_METER\_USART\_PORT, USART\_FLAG\_TXE) == RESET );

delay\_ms(20); //跟据芯片做调整

CS\_485\_RX ;//发送完设置为接收模式

return 0;

**4、数据编码函数**

\*功能描述: 数据编码成dtl645格式 返回包长度

\*返回值  :  dtl645包长度

\*参数    :  \*meter\_id电表ID，\*src控制码+长度+DATA , srcLenth src长度,\*dst 返回数据包

u16 Eleout\_Encode(u8 \*meter\_id, u8 \*src, u8 srcLenth, u8 \*dst)

u8 i = 0, prt = 0;

u8 CHK = 0;

u16 packlen = srcLenth + 10;

dst\[prt++\] = 0x68;                    /\*STX\*/

memcpy((u8 \*)&dst\[prt\], (u8 \*)meter\_id, 6);

prt += 6;

dst\[prt++\] = 0x68;           /\*STX\*/

dst\[prt++\] = src\[i++\];                      /\*控制码\*/

dst\[prt++\] = src\[i++\];                      /\*数据域长度\*/

for( ; i < srcLenth; i++)               /\*DATA\*/

dst\[prt++\] = src\[i\] + 0x33;           /\*加33H处理\*/

for(i = 0; i < packlen - 2; i++)

CHK += dst\[i\];                           /\*CHK\*/

dst\[prt++\] = CHK;            /\*CHK\*/

dst\[prt++\] = 0x16;              /\*ETX\*/

return packlen;

**5、参考本例程下载**

https://download.csdn.net/download/flyme2010/10607580

[70]: /images/20220516/c320d5620b2e41fa80a042139ff530f3.png

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