1 前言
我國中大型石油化工企業大都采用小電流接地系統來供電，電力系統較為龐大。這類系統一般擁有幾座乃至十幾座35kV級的總降壓站，幾十座6～10kV級的高壓配電室，分布范圍較廣，有的變電站離開總調有十幾km之遠。因此，各變電站的電量參數（電壓、電流、相位、功率因數等）的準確、可靠傳送，對總調及時決策、對提高供電質量和確保電力運行安全尤為重要。這里，我們采用單片微型計算機控制調制解調器進行遠程實時數據傳送，獲得了滿意的效果。
2 硬件系統設計
系統網絡圖如圖1所示。本系統的上位機采用PII微機，通過MODEM←→交換網←→MODEM與作為下位機的單片機系統相連接。電力傳感器采集的數據信號輸入單片機系統，經軟件程序處理后由異步收發器8251控制MODEM自動撥號，待上位機響應后發出數據，上位機通過MODEM收到數據后即可進行數據表格或圖形處理，這就完成了遠程數據采集全過程。上位機可通過MODEM分時對多個下位單片機系統進行巡回控制檢測。
單片機系統硬件電路見圖2。它主要由單片機89C51和異步／同步收發控制器芯片組成，在此，8251作為異步收發器使用。其中，COM8046為可程控專用時鐘發生器，可同時為89C51提供時鐘信號。8251所需的接收時鐘RXC和發送時鐘TXC的信號也由其提供。
由于8251的輸入輸出為TTL電平，故需采用串行收發驅動器進行電平轉換和驅動，本系統采用較常用的MC1488和MC1489芯片。RS－232為標準的9針接口，可與任一標準外置式MODEM接口相連。
對MODEM的性能要求為：有電話號碼參數存儲器；有自動撥號功能、自動應答功能；可進行速度緩沖和流量控制；采用MNP5／V．42bis數據壓縮方式；采用V4．2差錯控制協議／MNP 2－4糾錯協議；速率大于14．4kbps；選擇可與美國Hayes系列兼容的標準產品。
由于作為交換網媒介的電話線不可避免的會有線路干擾，故作為兩端點的MODEM須采用相應的抗干擾及差錯控制技術，同時線路傳輸速率不宜太高，本系統采用1200dps的波特率。
3 軟件設計
單片機系統的軟件設計主要由8251初始化和數據傳輸兩部分組成。其程序流程圖分別見圖3和圖4。
8251初始化設定為：工作于異步工作方式；波特率為1200dps；數據長度為8位，一個停止位；采用偶校驗；DTR和RTS信號有效。
對MODEM的控制由DSR確定，當DSR有效時，先復位MODEM，再發指令使MODEM自動撥號，在DSR信號保持有效的狀態下與上位機進行數據傳輸。
數據傳輸程序中一組存儲單元存放待發送數據（即傳感器輸入轉換后的數據，也可以是擴展了鍵盤系統的手動輸入數據），發送數據的同時也將校驗和數據發出。發送數據后檢測發送寄存器是否為零，若為零則說明數據發送出去了。每發送一個數據后延時等待上位機返回信號，若不正確，則需重發；若正確，再續發下一數據，直到數據發完為止。
4 結束語
用單片機控制MODEM進行遠程數據傳輸，獲得了良好效果，解決了局域網專線不能達到的遠地點的數據交換難題，特別適于偏遠地區，如企業遠地點的碼頭、倉庫、高塔的巡檢巡測。
該系統可在此硬件原理基礎上進行擴展，即可增加顯示、鍵輸入和單片機的輸出控制、報警等功能，并可通過鍵功能轉換，實現遠程鍵輸入數據和參數設置等功能，以滿足一些特殊需求。
若改變不同的傳感方式，即可廣泛應用于工、農業及社會上的其它各類場合，因此，本系統有著廣闊的市場前景。
相關資料下載：8251中文資料,8251a芯片串口的應及8251初始化程序,
我國中大型石油化工企業大都采用小電流接地系統來供電，電力系統較為龐大。這類系統一般擁有幾座乃至十幾座35kV級的總降壓站，幾十座6～10kV級的高壓配電室，分布范圍較廣，有的變電站離開總調有十幾km之遠。因此，各變電站的電量參數（電壓、電流、相位、功率因數等）的準確、可靠傳送，對總調及時決策、對提高供電質量和確保電力運行安全尤為重要。這里，我們采用單片微型計算機控制調制解調器進行遠程實時數據傳送，獲得了滿意的效果。
2 硬件系統設計
系統網絡圖如圖1所示。本系統的上位機采用PII微機，通過MODEM←→交換網←→MODEM與作為下位機的單片機系統相連接。電力傳感器采集的數據信號輸入單片機系統，經軟件程序處理后由異步收發器8251控制MODEM自動撥號，待上位機響應后發出數據，上位機通過MODEM收到數據后即可進行數據表格或圖形處理，這就完成了遠程數據采集全過程。上位機可通過MODEM分時對多個下位單片機系統進行巡回控制檢測。
單片機系統硬件電路見圖2。它主要由單片機89C51和異步／同步收發控制器芯片組成，在此，8251作為異步收發器使用。其中，COM8046為可程控專用時鐘發生器，可同時為89C51提供時鐘信號。8251所需的接收時鐘RXC和發送時鐘TXC的信號也由其提供。
由于8251的輸入輸出為TTL電平，故需采用串行收發驅動器進行電平轉換和驅動，本系統采用較常用的MC1488和MC1489芯片。RS－232為標準的9針接口，可與任一標準外置式MODEM接口相連。
對MODEM的性能要求為：有電話號碼參數存儲器；有自動撥號功能、自動應答功能；可進行速度緩沖和流量控制；采用MNP5／V．42bis數據壓縮方式；采用V4．2差錯控制協議／MNP 2－4糾錯協議；速率大于14．4kbps；選擇可與美國Hayes系列兼容的標準產品。
由于作為交換網媒介的電話線不可避免的會有線路干擾，故作為兩端點的MODEM須采用相應的抗干擾及差錯控制技術，同時線路傳輸速率不宜太高，本系統采用1200dps的波特率。
3 軟件設計
單片機系統的軟件設計主要由8251初始化和數據傳輸兩部分組成。其程序流程圖分別見圖3和圖4。
8251初始化設定為：工作于異步工作方式；波特率為1200dps；數據長度為8位，一個停止位；采用偶校驗；DTR和RTS信號有效。
對MODEM的控制由DSR確定，當DSR有效時，先復位MODEM，再發指令使MODEM自動撥號，在DSR信號保持有效的狀態下與上位機進行數據傳輸。
數據傳輸程序中一組存儲單元存放待發送數據（即傳感器輸入轉換后的數據，也可以是擴展了鍵盤系統的手動輸入數據），發送數據的同時也將校驗和數據發出。發送數據后檢測發送寄存器是否為零，若為零則說明數據發送出去了。每發送一個數據后延時等待上位機返回信號，若不正確，則需重發；若正確，再續發下一數據，直到數據發完為止。
4 結束語
用單片機控制MODEM進行遠程數據傳輸，獲得了良好效果，解決了局域網專線不能達到的遠地點的數據交換難題，特別適于偏遠地區，如企業遠地點的碼頭、倉庫、高塔的巡檢巡測。
該系統可在此硬件原理基礎上進行擴展，即可增加顯示、鍵輸入和單片機的輸出控制、報警等功能，并可通過鍵功能轉換，實現遠程鍵輸入數據和參數設置等功能，以滿足一些特殊需求。
若改變不同的傳感方式，即可廣泛應用于工、農業及社會上的其它各類場合，因此，本系統有著廣闊的市場前景。