另外，為了降低分控系統(tǒng)功耗，采用上海貝斯特電器制造有限公司生產(chǎn)的BST-902磁保持繼電器來作為通斷電開關(guān)。BST-902銜鐵具有兩個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)，銜鐵線圈在輸入信號(hào)電流的作用下，由機(jī)械部件的運(yùn)動(dòng)改變狀態(tài)，線圈斷電后其銜鐵仍能保持在通電時(shí)的狀態(tài)^[2]。正是由于這個(gè)特點(diǎn)，在實(shí)際的設(shè)計(jì)中需要將加在其驅(qū)動(dòng)引腳上的脈沖足夠?qū)?，以使機(jī)械部件完成動(dòng)作。分控系統(tǒng)主要電路設(shè)計(jì)如圖2所示，注意應(yīng)在所有信號(hào)輸入/輸出端加光耦隔離。

　　1.4 其他電路設(shè)計(jì)

　　RS485總線中繼系統(tǒng)使用STC12C5A06S2的雙串口功能，實(shí)現(xiàn)同時(shí)與上位機(jī)和手持系統(tǒng)通信，GSM通信模塊采用西門子的TC35i 2G手機(jī)通信模塊^[3]，通過串口和計(jì)算機(jī)的上位機(jī)軟件通信，通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與管理員等固定手機(jī)通信，形成一個(gè)閉環(huán)的控制管理系統(tǒng)，實(shí)時(shí)處理用戶問題。手持系統(tǒng)以單片機(jī)為核心，包含1602字符液晶顯示器和按鍵，主要可以實(shí)現(xiàn)不開PC機(jī)對(duì)某宿舍應(yīng)急通斷電，提高系統(tǒng)的可靠和安全性。

　　2 智能用電系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　智能用電系統(tǒng)軟件主要包含下位機(jī)程序和上位機(jī)軟件，其中上位機(jī)軟件采用VB程序編寫，設(shè)計(jì)主要是串口數(shù)據(jù)和命令的接收、處理，控制命令的發(fā)送，以及數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)，這些設(shè)計(jì)已趨成熟，易實(shí)現(xiàn)。下位機(jī)有三個(gè)部分：分控系統(tǒng)、中繼系統(tǒng)和手持系統(tǒng)，這里重點(diǎn)對(duì)分控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行介紹。

　　2.1 軟件設(shè)計(jì)的思想

　　每個(gè)分控系統(tǒng)要能夠同時(shí)監(jiān)控管理多達(dá)24個(gè)房間，首要解決的是功率的采集問題，結(jié)合硬件設(shè)計(jì)，并經(jīng)過實(shí)地試驗(yàn)，本設(shè)計(jì)最終采用固定時(shí)長(zhǎng)時(shí)間片流轉(zhuǎn)的思想。單片機(jī)每10ms中斷一次并同時(shí)采樣24個(gè)房間，然后來根據(jù)對(duì)應(yīng)房間的狀態(tài)進(jìn)行處理，注意保證整個(gè)過程不超過10ms，流轉(zhuǎn)往復(fù)。

　　2.2 多路采樣程序設(shè)計(jì)

　　處理程序采用有限狀態(tài)機(jī)來實(shí)現(xiàn)，共有空閑狀態(tài)S0、等待起始狀態(tài)S1、采樣狀態(tài)S2、完成并處理狀態(tài)S3等4個(gè)狀態(tài)，程序狀態(tài)遷移如圖3所示。其中狀態(tài)S2通過對(duì)10ms中斷次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)來分別完成對(duì)24路功率脈沖采樣，計(jì)算半周期時(shí)間T。

　　2.3 主程序參數(shù)與算法設(shè)計(jì)

　　經(jīng)過對(duì)常用電器的功率測(cè)量，確定了常用電器的功率范圍，例如筆記本電腦功率為40W，液晶臺(tái)式電腦90W，熱得快1000W以上，電水壺400W以上，電吹風(fēng)300W以上，設(shè)定了本設(shè)計(jì)的極限參數(shù)，如表1所示。