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基于arm和載波通信的遠程用電采集集中器硬件設計畢業(yè)論文(文件)

2025-08-01 10:48 上一頁面

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【正文】 幀校驗和; 字符的 結束 ; 當效驗出現一定差錯時,效驗線路都會有一定的空閑間隔; 如果這些效驗出現差錯,那么久應該對此舍棄;如果沒有差錯,那么這種幀的數據還是有效的。 2)控制域 C 控制域 C 表示報文傳輸方向和所提供的傳輸服務類型的信息,定義表 28: 表 28 控制字定義 D7 D6 D5 D4 D3~D0 下行方向 傳輸方向位 DIR 啟動標志位 PRM 幀計數位 FCB 幀計 數有效位 FCV 功能碼 上行方向 要求訪問位 ACD 保留 a) 傳輸的方位 DIR=0: 這類幀主要包括了報文的行情,主要是對下行報文進行傳輸。一般情況下, FCB 表示 連續(xù)性的發(fā)送,同時還可以確認出服務是否響應。但是長時間沒有收到相應的報文,同時在接收中也出現了一些差錯。 在上行響應文件中,主要會用到 ACD=1, 它主要表示的是一個相對比較重要的采訪形式,另外在信息域中也會帶有相應的計數器; ACD=0 的主要應用是從無事件數據來進行劃分。 f) 功能碼 在啟動標識中,還要對定義進行體現。 c) 終端地址 A2 在終端地址的分類中,其 A2 的選址范圍主要在 1 到 65535。 在這些主站中,一定呀發(fā)送幀來對 MSA 進行設置,并讓其一直處于非零值的狀態(tài)來發(fā)送正確的 MSA。一些具體的數據將無法進行傳輸和分類,在每幀數據中,還要建立相應的處理變化表現形式。 表 215 幀格式 起始字符( 68H) 地址域 A 起始字符( 68H) 控制域 C 長度 L 鏈路用戶數據 校驗和 CS 結束字符( 16H) ( 2)地址域 A 為 6 字節(jié) BCD 碼的表地址 18 18 ( 3)控制碼 C 圖 21 控制碼 C ( 4)數據長度 L 讀數據時 L 小于等于 200,寫數據時 L 小于等于 50, L=0 表示無數據域。 ( 7)一般在發(fā)送幀數據之前先發(fā)送 4 個字節(jié)的 FEH,以喚醒接收方。 AT指令以 AT 開頭,后面是命令,還可以搭配參數,指令會有返回值。 由系統(tǒng)結構示意圖可知,用電采集系統(tǒng)是將電表數據從下而上逐級傳送完成,也可以根據實際情況的需要進行數據雙向傳輸,該系統(tǒng)可分為四個主要組成部分: (1) 智能電能表; (2) 載波模塊; (3) 集中器; (4) 主站。此外,集中器還可以定時抄收計費終端的數據,并把抄收到的數據存儲到數據存儲器中。 集中器作為電力線載波抄表的一部分,起著上傳下達的作用。 (4) 數據處理 對電能表的數據(包括電壓、電流、功率、表碼等)進行整點凍結和儲存。 主控器是集中器的核心,數據的采集、處理與傳送都是在主控器的控制下進行的,外部擴展存儲模塊和時鐘模塊。出現了一些性能更強,體積更小的的處理器,這些控制中,還會有一定的標 23 23 準形態(tài)和產品意識。這些 ARM 為重要的嵌入式結構,有著廣泛的影響力。 為了進一步降低了處理器的管理系統(tǒng),這樣就能夠支持 STN 控制器以及NAND Flash Boot Loader、 管理上的一些設備問題。 PLL 時鐘中還要利用好 CPU 內核上的采用技術,這樣就能夠使微控技術出現一定的新型結構分類。 這些集成線路中,還要把片上的一些功能進行必要的分析:同時也能夠集成相應的線路。 ( 3) 外部的儲存 器一定要和控制處理形成相應的邏輯。 ( 9) 這兩個 USB 主要接口在性質設置上, ( 10) 這四種通道會根據 PWM 來 進行設定,并做出具體的分析。 ( 14) 在這些多位應用中還要 ADC 接口相吻合。 在設計過程中,還要采用一定的外部信息提供設施,在外部輸入中還要對EXTCLK 進行輸入,將電壓值接為高 高電平( ), 這樣就能夠形成一個 15PF微調電容組成 [9]。 圖 34 晶振部分原理圖 S3C2410 是一種有獨立特性的時鐘,并且有獨立的電源,因此一定要接上32768Hz 石英晶振。 nRSTIN 信號 一般情況下會利用用戶板的輸出來對信號控制,用戶板將會對這一信號做出判斷,并用手動方式進行分類。在這些線路中還要把用戶板地址進行 IIC 器件。 在 LDO 芯片 中,主要采用了 系統(tǒng),其系統(tǒng)的主要特點就在于電流的輸出量比較大,并且穩(wěn)定性也比較好。 27 27 圖 36 電源管理部分原理圖 為了進一步的保證工作的穩(wěn)定性,電源電壓一定要經過非極性運輸,其主要作用也會根據相應的狀況來出現變化。在這些組成線路中,這些數據的分類以及 16 位相連的判斷也是非常有必要的,另外其地址也是和總體方針同步進行的。因此一定要把寫字節(jié)進行縮小,在信號方面與 UDQM/LDQM 相連。 系統(tǒng)存儲 SDRAM 部分設計原理圖如圖 37 所示。這樣就要求必須安裝兩個內存 Bank , 插入以后就能夠滿足內存的整體需求。在SDRAM 的運行中, S3C2410 恰好 也能夠滿足這一需求,它的內部 SRAM 也就能夠起到一個重要的作用。它可以直接的運用 S3C2410 來進行檢測,并可以根據操作的不同來做出最小的變化值。 SST39VF1601的 nRST 引腳與系統(tǒng)復位信號 nRESET 相連接。 30 30 圖 39 NAND Flash 部分原理圖 K9F1208 的 I/O 引腳直接與數據總線相連,通過數據總線發(fā)送地址、命令和數據。并根據相應的濾色膜來對不同的光量進行附 加。其原理見圖 310: 31 31 圖 310 TFT 原理圖 依賴于 S3C2410 的 LCD 控制器, LCD 控制器的功能是產生顯示驅動信號,驅動 LCD 顯示器。 當采用等間隔采樣時,△ Tm為常數△丁,同時 N=(T/△ T)+1,則式 (2)變?yōu)椋? 式 (3)是根據一個周期采樣瞬時值及每周期點數計算電壓有效值的公式。而電流輸入端包括三組差分電壓,分別為 ICP與 ICN, IBP 與 IBN 以及 IAP 與 IAN。 就 VN而言,此電壓輸入端變化區(qū)間差為 177。且需要確定該電路的有功電能。 b)數通訊接口 本研究選用 RS485 通信 以及 WIFI 無線模塊通信 這 2類接口。 RS_485TXD 引腳 經 光耦 與 DI管 腳 相互聯結,把 ARM 機 里接受和傳遞的信息從 A,B 傳至 RS485 總線 之 上。 S3C2410 里的 CAN 總線引腳 為: RX RX1,串行輸入, 由 CAN 收發(fā)器 傳入 ;TX TX1,串行輸出, 傳至 CAN 收發(fā)器。15kHz 通信系統(tǒng)載波的中心頻率: 270kHz 調制解調方式: BFSK 頻帶寬度: 30kHz 載波通信速率: 100bps~ 800bps 變速 通信方式:半雙工 接收靈敏度: 100uVrms 輸入信號的動態(tài)范圍: ~ 2Vrms( 72dB) 信號發(fā)送:正弦波輸出 支持分時分組通信方式,同時兼容 3 代和 代模式。 i) 指示燈 用于指示電源、載波發(fā)送、載波接收、網絡狀態(tài)等信息。 g) 4 代路由器接口 41 41 為載波芯片與 4 代路 由器提供接口。 圖 316 CAN 接口電路 37 37 (2) USB 電路 圖 317 USB 電路 (3) RS232 電路 圖 318 RS232 電路 (4) LED 電路 38 38 圖 319 LED 電路 (5) 鍵盤電路 39 39 圖 320 鍵盤 電路 集中器 里帶有的 載波芯片 包括 青島東軟 PLCI38‐ IV芯片, 而這款芯片屬于電力線載波通信型,它的集成度非常大,內置 實時時鐘( RTC) 、 10 位 A/D 轉換器、 8 位 D/A 轉換器 、 可編程增益放大器( 即 PGA)、數字解調器 、 高性能微控制器 (即 MCU)、低噪聲放大器( 即 LNA) 以及 數字濾波器 和別的一些集成模塊 。除此之外,還可以采用 載波通信 來實現通訊 。采取LTC485 芯片 用做電壓 轉換, 把 ARM 機 里的電壓信號 泵高到 和電腦 串口 對應的 電壓信號。它內部集成了 3個通道的 UART 口,一個 IIC 總線接口和 2個 SPI接口,除此之外還有 4個具有 PWM功能的計時器和一個內部時鐘、看門狗定時器和 RTC 實時時鐘。 而無論是電流端還是電壓端均包括可編程增益放大器。 伏 , 電流輸入端包括一個可編程 增益放大器 ,即 PGA,而增益可以確定在 2 與 4。 ( 2)電能計量芯片選型 ADE7758為一個帶有強大精準性的內嵌數據處理功能的三相電 能計量芯片,它包括 2 路脈沖以及 1個串行接口。液晶屏與 S3C2410 處理器引腳連接如圖 311 所示: 圖 311 液晶屏與 S3C2410 處理器引腳連接 32 32 圖 312 LCD 接口電路設計 上圖中各個信號含義如下: 器件 J27 是一個跳線選擇,可以選擇 和 5V 作為液晶屏的輸入電壓 nERESET:液晶復位信號,通??梢圆唤? BUF_VD1~BUF_VD23:液晶數據信號,根據液晶的要求連接 LCDVF0~LCDVF2: SEC 液晶屏需要的時序信號,其它的液晶屏可以不用 BUF_VCLK:液晶時鐘信 號 BUF_VFRAME:幀同步信號 BUF_VLINE: 行同步信號 BUF_VM:數據使能信號 BUF_LEND:行結束信號,通??梢圆唤? TSXM、 TSXP、 TSYM、 TSYP:觸摸屏控制信號 電能計量模塊 ( 1)電力參數模型 該電能表采用交流采樣方法進行數據采集,然后通過算法獲得電壓、電流、有功功率、功率因素等。 TFT 的主要特點 就在于每個像素的半導體開關,這樣就會使像素呈現出點脈制動的原理進行相對獨立的分類。并將這些像素進行分割,將其劃分為紅黃藍三種子像素。該存儲器的工作電壓為 ~ V。 因此一定要將這些 ADDR1 引腳 和 SST39VF1601 相連接,這樣才能夠真正的體驗到引腳的重要性以及存儲器的應用價值。 系統(tǒng)存儲 NOR FLASH 部分設計原理圖如圖 38 所示。 為了進一步的對 SST39VF1601 啟動項的傳遞,因此一定要把 bank 進行重新分類,這樣就能夠得出 nGCS0 片選信號。因此只要插滿一個 BANK, 這臺電腦才能夠正常的運行。 在內存運行過程中,地址的復用也是一個比較不錯的選擇。并要根據硬件的鏈接狀況對 S3C2410 進 行輸出和定位,并且要和 HY57V561620 相連接,這些都會出現遞進的鏈接狀態(tài)。這樣就會防止頻率上的干擾,其數量值也會出現一些偏差,這些負 載的變化也會根據噪聲因素出現一些問題。這一應用的廣泛性將會直接受到數字家電的控制以及工業(yè)控制應用,在使用過程中,如果設計連接沒有相應的指示狀態(tài),那么其輸出值也就不會少于 LDO,并且在電源的組合中也將會出現一些影響穩(wěn)定性的問題。 電源電路模塊設計 在這一課題中,這兩種電源值都會在 和 之間 , 這些電路的電壓壓制中,儲存器以及 外部 I/O。 nRSTOUT 信號 中,用戶板也可以利用這一的信號對復位進行研究和輸出。 系統(tǒng)復位電路設計原理圖如圖 35 所示。 晶振過程也將會是 一個內部形式的相環(huán)頻率,作為一個處理信息的時鐘設定還要把這些處理器進行必要的研究和分類。 24 24 圖 32 ARM920T 內部結構方框圖 圖 33 S3C2410A 內部外圍接口方框圖 25 25 時鐘模快電路設計 S3C2410 的 主時針將會對準外部的一些時鐘鏈 接,另外還要選擇出 3 種信號來進行對 CPU 的使用,分別會利用 FCLK,這幾種管理上的分類也是一個重要的信息來源。 ( 12) 在這 117 位的通用設置中,有 24 位將為中斷源。 ( 5) 4 通道中,還要接收一定的外部請求觀念,從而形成引腳端。在一些外部的 IO 中,電壓一般會在 中間。這些數據的分析中還要由 8 個字長來進行分析和了解,這樣的組成形式也是一種非常必要的組成形式。在 USB 技術中,還要把這些設備和主卡進行連接。 S3C2410 是 Samsung 公司 最新推出的一個處理形式,其主要的特點就是有著較高的性價比以及獨特的設備運用信息。其硬件平臺也有一定的依賴性,眾多任務中也出現一定的能力的問題
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