【正文】 ................................. 22 時(shí)鐘?？祀娐吩O(shè)計(jì) .................................................................................................. 25 復(fù)位模塊電路設(shè)計(jì) ................................................................................................. 25 電源電路模塊設(shè)計(jì) ................................................................................................. 26 存儲(chǔ)器電路設(shè)計(jì) ..................................................................................................... 27 LCD 接口電路設(shè)計(jì) ................................................................................................. 30 IV IV 電能計(jì)量模塊 ......................................................................................................... 32 其他電路的設(shè)計(jì) ...................................................................................................... 36 集中器電力線載波通信模塊設(shè)計(jì) .......................................................................... 39 GPRS 通信模塊 ....................................................................................................... 49 本章小結(jié) ..................................................................................................................... 51 第 4 章集中器各種功能流程的簡(jiǎn)單介紹 .............................................................................. 52 通訊任務(wù)的建立 ................................................................................................... 52 自動(dòng)抄表任務(wù)的實(shí)現(xiàn) ..................................................................................................... 53 載波抄表任務(wù)的實(shí)現(xiàn) ..................................................................................................... 54 本章小結(jié) ......................................................................................................................... 55 結(jié)論 .......................................................................................................................................... 56 致 謝 .......................................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。本文在查閱了大量國(guó)內(nèi)外相關(guān)資料后、結(jié)合實(shí)際工作，提出了一種運(yùn)用低壓電力線載波通信的新型遠(yuǎn)程用電采集系統(tǒng)。根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的集中器的主要功能及性能指標(biāo)要求，本文重點(diǎn)研究設(shè)計(jì)了集中器的硬件組成。 遠(yuǎn)程用電采集系統(tǒng)是指采用先進(jìn)的通信和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)自動(dòng)獲取和處理電能表數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。德 D— Tech 公司則此專門開發(fā)了 SMI 專用模塊，用于電子式電能表的數(shù)據(jù)采集，以 400 脈沖 /度或 800 脈沖 /度向外輸出數(shù)據(jù) [1]。因此，本文設(shè)計(jì)的用電采集系統(tǒng)在技術(shù)層面來講是可行的。 最底層為智能表，隨著國(guó)家智能電網(wǎng)戰(zhàn)略的實(shí)施，智能表的推廣為遠(yuǎn)程用電采集創(chuàng)造了條件。 從技術(shù)發(fā)展的角度來說，電力線載波通信分為傳統(tǒng)的頻帶傳輸技術(shù)和目前流行的擴(kuò)頻通信（ Spread Spectrum Communication， SSC）技術(shù)：所謂頻帶傳輸就是用載波調(diào)制的方法將攜帶信息的數(shù)字信號(hào)的頻譜搬移到較高的載波頻率上。不能完成實(shí)時(shí)控制 抗干擾能力強(qiáng)。其中還有另外一個(gè)很大的缺點(diǎn)是頻點(diǎn)需要事先申請(qǐng) 在日本，目前在討論，被電信廢棄的 PHS(小靈通 )網(wǎng)絡(luò)是否可以被轉(zhuǎn)為自動(dòng)抄表應(yīng)用。 另外幀的字符之間也有一定的間隔，同時(shí)兩幀之間在閑暇時(shí)期會(huì)有最低 33位。 2)控制域 C 控制域 C 表示報(bào)文傳輸方向和所提供的傳輸服務(wù)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(dòng)標(biāo)志位 PRM 幀計(jì)數(shù)位 FCB 幀計(jì) 數(shù)有效位 FCV 功能碼 上行方向 要求訪問位 ACD 保留 a） 傳輸?shù)姆轿? DIR=0： 這類幀主要包括了報(bào)文的行情，主要是對(duì)下行報(bào)文進(jìn)行傳輸。但是長(zhǎng)時(shí)間沒有收到相應(yīng)的報(bào)文，同時(shí)在接收中也出現(xiàn)了一些差錯(cuò)。 f) 功能碼 在啟動(dòng)標(biāo)識(shí)中，還要對(duì)定義進(jìn)行體現(xiàn)。 在這些主站中，一定呀發(fā)送幀來對(duì) MSA 進(jìn)行設(shè)置，并讓其一直處于非零值的狀態(tài)來發(fā)送正確的 MSA。 表 215 幀格式 起始字符（ 68H） 地址域 A 起始字符（ 68H） 控制域 C 長(zhǎng)度 L 鏈路用戶數(shù)據(jù) 校驗(yàn)和 CS 結(jié)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(shù)據(jù)長(zhǎng)度 L 讀數(shù)據(jù)時(shí) L 小于等于 200，寫數(shù)據(jù)時(shí) L 小于等于 50， L=0 表示無數(shù)據(jù)域。 AT指令以 AT 開頭，后面是命令，還可以搭配參數(shù)，指令會(huì)有返回值。此外，集中器還可以定時(shí)抄收計(jì)費(fèi)終端的數(shù)據(jù)，并把抄收到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。 (4) 數(shù)據(jù)處理 對(duì)電能表的數(shù)據(jù)（包括電壓、電流、功率、表碼等）進(jìn)行整點(diǎn)凍結(jié)和儲(chǔ)存。出現(xiàn)了一些性能更強(qiáng)，體積更小的的處理器，這些控制中，還會(huì)有一定的標(biāo) 23 23 準(zhǔn)形態(tài)和產(chǎn)品意識(shí)。 為了進(jìn)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(shè)備問題。 這些集成線路中，還要把片上的一些功能進(jìn)行必要的分析：同時(shí)也能夠集成相應(yīng)的線路。 （ 9） 這兩個(gè) USB 主要接口在性質(zhì)設(shè)置上， （ 10） 這四種通道會(huì)根據(jù) PWM 來 進(jìn)行設(shè)定，并做出具體的分析。 在設(shè)計(jì)過程中，還要采用一定的外部信息提供設(shè)施，在外部輸入中還要對(duì)EXTCLK 進(jìn)行輸入，將電壓值接為高 高電平（ ）， 這樣就能夠形成一個(gè) 15PF微調(diào)電容組成 [9]。 nRSTIN 信號(hào) 一般情況下會(huì)利用用戶板的輸出來對(duì)信號(hào)控制，用戶板將會(huì)對(duì)這一信號(hào)做出判斷，并用手動(dòng)方式進(jìn)行分類。 在 LDO 芯片 中，主要采用了 系統(tǒng)，其系統(tǒng)的主要特點(diǎn)就在于電流的輸出量比較大，并且穩(wěn)定性也比較好。在這些組成線路中，這些數(shù)據(jù)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(jìn)行的。 系統(tǒng)存儲(chǔ) SDRAM 部分設(shè)計(jì)原理圖如圖 37 所示。在SDRAM 的運(yùn)行中， S3C2410 恰好 也能夠滿足這一需求，它的內(nèi)部 SRAM 也就能夠起到一個(gè)重要的作用。 SST39VF1601的 nRST 引腳與系統(tǒng)復(fù)位信號(hào) nRESET 相連接。并根據(jù)相應(yīng)的濾色膜來對(duì)不同的光量進(jìn)行附 加。 當(dāng)采用等間隔采樣時(shí)，△ Tm為常數(shù)△丁，同時(shí) N=(T／△ T)+1，則式 (2)變?yōu)椋? 式 (3)是根據(jù)一個(gè)周期采樣瞬時(shí)值及每周期點(diǎn)數(shù)計(jì)算電壓有效值的公式。 就 VN而言，此電壓輸入端變化區(qū)間差為 177。 b）數(shù)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。 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。 i) 指示燈 用于指示電源、載波發(fā)送、載波接收、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)等信息。 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(nèi)置 實(shí)時(shí)時(shí)鐘（ RTC） 、 10 位 A/D 轉(zhuǎn)換器、 8 位 D/A 轉(zhuǎn)換器 、 可編程增益放大器（ 即 PGA）、數(shù)字解調(diào)器 、 高性能微控制器 （即 MCU）、低噪聲放大器（ 即 LNA） 以及 數(shù)字濾波器 和別的一些集成模塊 。采取LTC485 芯片 用做電壓 轉(zhuǎn)換， 把 ARM 機(jī) 里的電壓信號(hào) 泵高到 和電腦 串口 對(duì)應(yīng)的 電壓信號(hào)。 而無論是電流端還是電壓端均包括可編程增益放大器。 （ 2）電能計(jì)量芯片選型 ADE7758為一個(gè)帶有強(qiáng)大精準(zhǔn)性的內(nèi)嵌數(shù)據(jù)處理功能的三相電 能計(jì)量芯片，它包括 2 路脈沖以及 1個(gè)串行接口。 TFT 的主要特點(diǎn) 就在于每個(gè)像素的半導(dǎo)體開關(guān)，這樣就會(huì)使像素呈現(xiàn)出點(diǎn)脈制動(dòng)的原理進(jìn)行相對(duì)獨(dú)立的分類。該存儲(chǔ)器的工作電壓為 ～ V。 系統(tǒng)存儲(chǔ) NOR FLASH 部分設(shè)計(jì)原理圖如圖 38 所示。因此只要插滿一個(gè) BANK， 這臺(tái)電腦才能夠正常的運(yùn)行。并要根據(jù)硬件的鏈接狀況對(duì) S3C2410 進(jìn) 行輸出和定位，并且要和 HY57V561620 相連接，這些都會(huì)出現(xiàn)遞進(jìn)的鏈接狀態(tài)。這一應(yīng)用的廣泛性將會(huì)直接受到數(shù)字家電的控制以及工業(yè)控制應(yīng)用，在使用過程中，如果設(shè)計(jì)連接沒有相應(yīng)的指示狀態(tài)，那么其輸出值也就不會(huì)少于 LDO，并且在電源的組合中也將會(huì)出現(xiàn)一些影響穩(wěn)定性的問題。 nRSTOUT 信號(hào) 中，用戶板也可以利用這一的信號(hào)對(duì)復(fù)位進(jìn)行研究和輸出。 晶振過程也將會(huì)是 一個(gè)內(nèi)部形式的相環(huán)頻率，作為一個(gè)處理信息的時(shí)鐘設(shè)定還要把這些處理器進(jìn)行必要的研究和分類。 （ 12） 在這 117 位的通用設(shè)置中，有 24 位將為中斷源。在一些外部的 IO 中，電壓一般會(huì)在 中間。在 USB 技術(shù)中，還要把這些設(shè)備和主卡進(jìn)行連接。其硬件平臺(tái)也有一定的依賴性，眾多任務(wù)中也出現(xiàn)一定的能力的問題。 22 22 集中器本身是由主控單元、數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)單元、時(shí)鐘單元、載波通信單元、數(shù)據(jù)傳送通信單元等部分組成。 2． 5本章小結(jié) 本章闡述了用電采集系統(tǒng)的功能目標(biāo)和設(shè)計(jì)原則，提出采集系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖，并分別闡述了智能電能表、載波模塊、集中器、主站在系統(tǒng)中的位置、功能以及設(shè)計(jì)構(gòu)想。圖 21是用電采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，系統(tǒng)以供電局的計(jì)算機(jī)抄 表中心為主站，以電力變壓器10KV/380V 供電的每個(gè)小區(qū)為相對(duì)獨(dú)立的子系統(tǒng)，在這些子系統(tǒng)中，集中器又相當(dāng)于主站，電能表為從站。傳輸時(shí)發(fā)送方對(duì)每字節(jié)進(jìn)行加 33H 處理，接收方進(jìn)行減 33H 處理 (余 3 碼 )。 e) 幀校驗(yàn)和 幀校驗(yàn)在用戶區(qū)域中，還要對(duì)算術(shù)產(chǎn)生一定的數(shù)據(jù)分析和鏈路的變化。 —— 啟動(dòng)站功能碼 11（請(qǐng)求 2 級(jí)數(shù)據(jù)）用于應(yīng)用層請(qǐng)求數(shù)據(jù)的鏈路