摘要:采用模块化的设计,以一个支持实时仿真和跟踪,16/32位的ARM7TDMI-S CPU微控制器LPC2132为核心,配合其他功能芯片,完成硬件设计要求。考虑到强弱电信号之间的相互电磁干扰,在整体结构上采用3层电路板,实现了强弱电信号的隔离,提高了系统的抗干扰性、运行的稳定性和人员现场操作的安全性。本控制单元设计完全符合备自投配电终端智能化、小型化、多功能化的要求。
关键词:配电;监测终端;串行数据通信;LPC2132
文中以LPC2132芯片作为系统主控器,针对电力系统数据信号采集、数据通信以及系统状态监测等问题,设计出一种含两主一备功能的备自投等多功能配电的硬件系统,其可以测量回路中的有功功率、无功功率、能量、电压、电流、功率因数等功能。以两路市电作为进线,另加一路备用电源,通过联络开关将两段母线联通供电,三路电源互为备用。该系统亦可实现远程监控和备自投。
1 系统的总体结构
系统整体结构采用3层电路板:底层为信号采集电路板,因其上层多为大型元器件,为了保持测试仪结构稳定性,将其置于底层。该层主要用于信号的传输与变换,将外部传送的大电压电流信号转换为小电压电流信号;中间层为信号处理电路板,它将信号采集板传送的小电压电流信号进行处理,该层也是本设计的主控电路板;上层是LCD显示电路板,用于对从中间层传送的测量参数进行显示,如图1所示。
2 微控制器的选择
本系统选择LPC2132作为微控制器,它是基于一个支持实时仿真和嵌入式跟踪的32/16位ARM7TDMI-STM CPU微控制器,带有64/128/256/512 kB的嵌入高速Flash存储器。LPC2132具有多个32位定时器,1个(LPc2132)10位8路ADC,10位DAC,PWM通道,47个GPIO,9个边沿或电平触发的外部中断。系统LPC2132外接口示意图,如图2所示。