基于LPC2132 的智能防竊電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

　　1.1.4 防竊電信號(hào)的選取

　　整個(gè)系統(tǒng)上電后，主控制系統(tǒng)和微控制器開(kāi)始自檢，初始化完畢后，如果沒(méi)有接收到遠(yuǎn)程管理中心通過(guò)GPRS 發(fā)送的指令，測(cè)控主系統(tǒng)順序的讀計(jì)量表的電流和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，測(cè)量變壓器油溫和油位并作數(shù)據(jù)處理，判斷計(jì)量箱門(mén)是否正常，定時(shí)接收測(cè)控子系統(tǒng)發(fā)送的測(cè)量和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和輸出控制，同時(shí)測(cè)控子系統(tǒng)順序的測(cè)量電流和高壓磁套內(nèi)的油溫，并監(jiān)測(cè)高壓磁套內(nèi)的定位電磁鐵的狀態(tài)及油位。當(dāng)測(cè)控主系統(tǒng)接收到遠(yuǎn)程管理中心通過(guò)GPRS 發(fā)送的指令時(shí)，對(duì)指令進(jìn)行判斷以確定是變壓器內(nèi)部負(fù)荷開(kāi)關(guān)合閘或斷開(kāi)指令，還是磁套內(nèi)定位電磁鐵定位或釋放指令及計(jì)量箱門(mén)內(nèi)定位電磁鐵定位或釋放指令。主測(cè)控系統(tǒng)把相應(yīng)的指令內(nèi)容發(fā)送到測(cè)控子系統(tǒng)并輸出控制，完成各個(gè)功能。另外，主測(cè)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)的把測(cè)量的電流值和從計(jì)量表讀出的電流值在LCD 上形成兩條曲線并存儲(chǔ)。控制電路主要實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)量箱內(nèi)的定位電磁鐵的控制，定位電磁鐵主要實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)量箱門(mén)的鎖定控制，當(dāng)定位電磁鐵線圈的正方向通電后，電磁鐵的定位栓鎖定計(jì)量箱門(mén)，反方向通電時(shí)，電磁鐵的定位栓釋放，計(jì)量箱門(mén)可以打開(kāi)。圖3 為輸出控制電磁鐵的電路圖。

　　當(dāng)PTC3 和PTF6 均為高電平時(shí)，電磁鐵線圈的正方向通電，鎖定計(jì)量箱門(mén)，不能打開(kāi)。需要打開(kāi)時(shí)，使PTF7 和PTC0均為高電平，電磁鐵釋放，計(jì)量箱門(mén)可以被打開(kāi)。

圖3 輸出控制電磁鐵的電路

　　1.2 單片機(jī)選型

　　設(shè)計(jì)采用基于ARM 體系結(jié)構(gòu)的PHILIPS 公司的LPC2132 芯片作為數(shù)據(jù)采集終端的MCU。LP C2132 微控制器是基于一個(gè)支持實(shí)時(shí)仿真和嵌入式跟蹤的32 位ARM7TDMI-SCPU，并帶有64 kB 的高速Flash 存儲(chǔ)器。

　　128 位寬度的存儲(chǔ)器接口和獨(dú)特的加速結(jié)構(gòu)使32 位代碼能夠在最大時(shí)鐘速率下運(yùn)行。遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口模塊與以太網(wǎng)相連，由遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)發(fā)送任務(wù)請(qǐng)求或由采集系統(tǒng)主動(dòng)傳遞數(shù)據(jù)給遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備與Internet 的互聯(lián)。

　　1.3 網(wǎng)絡(luò)接口芯片的選擇

　　設(shè)計(jì)采用由Microchip Technology （美國(guó)微芯科技公司）推出的28 引腳獨(dú)立以太網(wǎng)控制器ENC28J60；采用RJ45接頭網(wǎng)線的EIA/568A 接線標(biāo)準(zhǔn)，傳輸介質(zhì)使用八芯雙絞線，以RJ45 連接器為接口。

　　網(wǎng)絡(luò)接口電路的設(shè)計(jì)是根據(jù)LPC2132 與ENC28J60 的功能、時(shí)序和邏輯電平，其網(wǎng)絡(luò)接口電路如圖4 所示。

　　1.4 串行總線接口

　　LP C2132 有兩個(gè)UART 串行接口模塊，可以方便與串行設(shè)備相連。設(shè)計(jì)中用UART0 作為RS232 接口，用UARTI 作為RS485 接口。RS232 主要用于系統(tǒng)調(diào)試，也可以與采用RS232通訊方式的設(shè)備連接。RS485 作為網(wǎng)關(guān)的輸入輸出通道。

圖4 網(wǎng)絡(luò)接口電路