基于LP2132芯片的備自投測(cè)控單元的硬件設(shè)計(jì)

摘要：采用模塊化的設(shè)計(jì)，以一個(gè)支持實(shí)時(shí)仿真和跟蹤，16／32位的ARM7TDMI-S CPU微控制器LPC2132為核心，配合其他功能芯片，完成硬件設(shè)計(jì)要求?？紤]到強(qiáng)弱電信號(hào)之間的相互電磁干擾，在整體結(jié)構(gòu)上采用3層電路板，實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)弱電信號(hào)的隔離，提高了系統(tǒng)的抗干擾性、運(yùn)行的穩(wěn)定性和人員現(xiàn)場(chǎng)操作的安全性。本控制單元設(shè)計(jì)完全符合備自投配電終端智能化、小型化、多功能化的要求。
關(guān)鍵詞：配電；監(jiān)測(cè)終端；串行數(shù)據(jù)通信；LPC2132

文中以LPC2132芯片作為系統(tǒng)主控器，針對(duì)電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)信號(hào)采集、數(shù)據(jù)通信以及系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)等問(wèn)題，設(shè)計(jì)出一種含兩主一備功能的備自投等多功能配電的硬件系統(tǒng)，其可以測(cè)量回路中的有功功率、無(wú)功功率、能量、電壓、電流、功率因數(shù)等功能。以兩路市電作為進(jìn)線，另加一路備用電源，通過(guò)聯(lián)絡(luò)開關(guān)將兩段母線聯(lián)通供電，三路電源互為備用。該系統(tǒng)亦可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和備自投。

1 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)采用3層電路板：底層為信號(hào)采集電路板，因其上層多為大型元器件，為了保持測(cè)試儀結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，將其置于底層。該層主要用于信號(hào)的傳輸與變換，將外部傳送的大電壓電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為小電壓電流信號(hào)；中間層為信號(hào)處理電路板，它將信號(hào)采集板傳送的小電壓電流信號(hào)進(jìn)行處理，該層也是本設(shè)計(jì)的主控電路板；上層是LCD顯示電路板，用于對(duì)從中間層傳送的測(cè)量參數(shù)進(jìn)行顯示，如圖1所示。

2 微控制器的選擇
本系統(tǒng)選擇LPC2132作為微控制器，它是基于一個(gè)支持實(shí)時(shí)仿真和嵌入式跟蹤的32／16位ARM7TDMI-STM CPU微控制器，帶有64／128／256／512 kB的嵌入高速Flash存儲(chǔ)器。LPC2132具有多個(gè)32位定時(shí)器，1個(gè)(LPc2132)10位8路ADC，10位DAC，PWM通道，47個(gè)GPIO，9個(gè)邊沿或電平觸發(fā)的外部中斷。系統(tǒng)LPC2132外接口示意圖，如圖2所示。