基于LP2132芯片的備自投測控單元的硬件設計

摘要：采用模塊化的設計，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，完成硬件設計要求?？紤]到強弱電信號之間的相互電磁干擾，在整體結構上采用3層電路板，實(shí)現了強弱電信號的隔離，提高了系統的抗干擾性、運行的穩定性和人員現場(chǎng)操作的安全性。本控制單元設計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；監測終端；串行數據通信；LPC2132

文中以L(fǎng)PC2132芯片作為系統主控器，針對電力系統數據信號采集、數據通信以及系統狀態(tài)監測等問(wèn)題，設計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，其可以測量回路中的有功功率、無(wú)功功率、能量、電壓、電流、功率因數等功能。以?xún)陕肥须娮鳛檫M(jìn)線(xiàn)，另加一路備用電源，通過(guò)聯(lián)絡(luò )開(kāi)關(guān)將兩段母線(xiàn)聯(lián)通供電，三路電源互為備用。該系統亦可實(shí)現遠程監控和備自投。

1 系統的總體結構
系統整體結構采用3層電路板：底層為信號采集電路板，因其上層多為大型元器件，為了保持測試儀結構穩定性，將其置于底層。該層主要用于信號的傳輸與變換，將外部傳送的大電壓電流信號轉換為小電壓電流信號；中間層為信號處理電路板，它將信號采集板傳送的小電壓電流信號進(jìn)行處理，該層也是本設計的主控電路板；上層是LCD顯示電路板，用于對從中間層傳送的測量參數進(jìn)行顯示，如圖1所示。

2 微控制器的選擇
本系統選擇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LPC2132外接口示意圖，如圖2所示。