基于ARM多用戶智能電能表設(shè)計
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3．3 通信板
通信板完成CAN到232的協(xié)議轉(zhuǎn)換，能正確解釋指令和數(shù)據(jù)，并具有差錯和糾錯功能。通信板應(yīng)包括如下通信功能模塊，即CAN到232的轉(zhuǎn)換模塊、以太網(wǎng)接口模塊、串行接口模塊、并行接口模塊。
3．4 繼電器控制板
繼電器完成斷電和供電控制。
3．5 電源板
由于整個屏幕顯示器的工作功耗為50 W左右，故需要采用效率較高的開關(guān)電源。該電源設(shè)計方案的效率達到87％。電源板原理框圖見圖4，它由38～180 V直流輸入、輸入濾波器、AC／DC變換、過流過壓保護、輸出濾波器、后級穩(wěn)壓電路組成。
輸入濾波器電路見圖5。輸入電路中串入一個繼電器，可以實現(xiàn)與監(jiān)控裝置同步開關(guān)機。V19為防雷擊二極管；V2為一個整流橋，當(dāng)輸入的電源線正負(fù)接反時，該電源能正常工作。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/152481.htm
4 軟件設(shè)計
軟件系統(tǒng)由操作系統(tǒng)、底層驅(qū)動以及應(yīng)用軟件組成。
操作系統(tǒng)采用Microc／OS-Ⅱ嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)。Microc／OS-Ⅱ嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)是一個基于搶占式的實時多任務(wù)內(nèi)核，可固化、可剪裁，具有高穩(wěn)定性和可靠性。除此以外，Microc／OS-Ⅱ的鮮明特點就是源碼公開，便于移植和維護。底層驅(qū)動程序主要包括FPGA硬件部分，如顯示驅(qū)動、A／D轉(zhuǎn)換驅(qū)動、數(shù)字I／O驅(qū)動、串口通信驅(qū)動、485總線驅(qū)動、422總線驅(qū)動、CAN總線驅(qū)動、USB電路驅(qū)動、以太網(wǎng)接口驅(qū)動、Ic卡接口驅(qū)動、語音輸出驅(qū)動、SDRAM接口驅(qū)動、FLASH接口驅(qū)動等。
應(yīng)用軟件是指為實現(xiàn)系統(tǒng)的特定功能所編制的信息采集、處理、輸出、顯示程序。這部分軟件的開發(fā)是軟件工作的主要內(nèi)容。應(yīng)用軟件按照結(jié)構(gòu)化、模塊化、通用化的設(shè)計原則進行程序結(jié)構(gòu)設(shè)計，整個程序從結(jié)構(gòu)上分為幾大模塊：數(shù)據(jù)輸入處理模塊、事件捕獲模塊、事件處理模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊，它們主要由主程序在初始化時生成，在系統(tǒng)退出時結(jié)束。在4個模塊之下可按照功能分為更細(xì)小的模塊，以至于實現(xiàn)單一功能的子程序和函數(shù)，具體結(jié)構(gòu)見圖6所示。輸入處理模塊主要負(fù)責(zé)將外部的數(shù)據(jù)和信號處理與外部設(shè)備的數(shù)據(jù)連接；事件捕獲模塊主要監(jiān)視、識別并報告各外部事件的發(fā)生，之后以消息的格式通知主控程序，激活事件處理模塊中的相應(yīng)過程，響應(yīng)外部事件。該模塊要求高可靠性、高實時性，以及保證不丟失任何外部事件；事件處理模塊是軟件功能實現(xiàn)的主體，它由許多松散耦合在一起的功能模塊組成，在外部事件的觸發(fā)下執(zhí)行特定的流程，實現(xiàn)一定的功能；數(shù)據(jù)存儲模塊主要用于存儲一些重要的運行數(shù)據(jù)，一方面作為事后分析，更重要的是存儲一些有用的數(shù)據(jù)，這樣在系統(tǒng)重新啟動之后，可以保證有效的數(shù)據(jù)不至于丟失。對于這個復(fù)雜的系統(tǒng)，需要協(xié)調(diào)完成各方面的工作，采用2塊ARM，以實現(xiàn)這個系統(tǒng)的控制，分別協(xié)調(diào)完成通信和采集方面的工作。
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