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銜鐵具有兩個穩(wěn)定的狀態(tài)，銜鐵線圈在輸入信號電流的作用下，由機械部件的運動改變狀態(tài)，線圈斷電后其銜鐵仍能保持在通電時的狀態(tài)^[2]。正是由于這個特點，在實際的設(shè)計中需要將加在其驅(qū)動引腳上的脈沖足夠?qū)?，以使機械部件完成動作。分控系統(tǒng)主要電路設(shè)計如圖2所示，注意應(yīng)在所有信號輸入/輸出端加光耦隔離。

　　1.4 其他電路設(shè)計

　　RS485總線中繼系統(tǒng)使用STC12C5A06S2的雙串口功能，實現(xiàn)同時與上位機和手持系統(tǒng)通信，GSM通信模塊采用西門子的TC35i 2G手機通信模塊^[3]，通過串口和計算機的上位機軟件通信，通過移動通信網(wǎng)絡(luò)與管理員等固定手機通信，形成一個閉環(huán)的控制管理系統(tǒng)，實時處理用戶問題。手持系統(tǒng)以單片機為核心，包含1602字符液晶顯示器和按鍵，主要可以實現(xiàn)不開PC機對某宿舍應(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

　　智能用電系統(tǒng)軟件主要包含下位機程序和上位機軟件，其中上位機軟件采用VB程序編寫，設(shè)計主要是串口數(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，這些設(shè)計已趨成熟，易實現(xiàn)。下位機有三個部分：分控系統(tǒng)、中繼系統(tǒng)和手持系統(tǒng)，這里重點對分控系統(tǒng)軟件設(shè)計進行介紹。

　　2.1 軟件設(shè)計的思想

　　每個分控系統(tǒng)要能夠同時監(jiān)控管理多達24個房間，首要解決的是功率的采集問題，結(jié)合硬件設(shè)計，并經(jīng)過實地試驗，本設(shè)計最終采用固定時長時間片流轉(zhuǎn)的思想。單片機每10ms中斷一次并同時采樣24個房間，然后來根據(jù)對應(yīng)房間的狀態(tài)進行處理，注意保證整個過程不超過10ms，流轉(zhuǎn)往復(fù)。

　　2.2 多路采樣程序設(shè)計

　　處理程序采用有限狀態(tài)機來實現(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個狀態(tài)，程序狀態(tài)遷移如圖3所示。其中狀態(tài)S2通過對10ms中斷次數(shù)進行計數(shù)來分別完成對24路功率脈沖采樣，計算半周期時間T。

　　2.3 主程序參數(shù)與算法設(shè)計

　　經(jīng)過對常用電器的功率測量，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)計的極限參數(shù)，如表1所示。