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基于A(yíng)Tmega128的32路遙脈單元設計及應用
作者：
時(shí)間：2016-12-01
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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隨著(zhù)國家機關(guān)大樓、大型公共建筑能耗計量考核規范的推出，主要電氣干線(xiàn)加裝電能計量裝置已成為設計、審圖和竣工驗收的內容之一，有條件的省市還要建立能耗監測系統。
但已建樓宇主要電氣干線(xiàn)上一般安裝的往往是壁掛式機械電能表，不帶RS485通訊接口，拆除重裝智能表既造成浪費，又增加成本。本文介紹一款具有32路遙脈接點(diǎn)輸入的ARTU-P32，該裝置可接受32路有源或無(wú)源電能脈沖信號，把各路脈沖分別進(jìn)行累加計數，再經(jīng)通訊實(shí)現和上位機監控系統的數據交換，既不浪費原有電表，又實(shí)現電能集中抄表，減少人工抄表成本，提高管理效率。
1 電路設計原理
ARTU-P32遙脈單元硬件電路包括，主CPU芯片、撥碼開(kāi)關(guān)設定輸入、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、雙路RS485通訊、脈沖計數存儲、電源管理及看門(mén)狗控制、光電隔離輸入采集、供電電源模塊等8部分組成。（見(jiàn)圖1）
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/201612/324141.htm
圖1 電路結構
1.1主控CPU
32路開(kāi)關(guān)量信號采集單元（ARTU-P32）設計采用ATMEL公司的ATmega128,單芯片實(shí)現雙路RS485通訊、數據處理、脈沖記錄存取，顯示狀態(tài)控制等。ATmega128是ATMEL公司推出的一款8位RISC結構高速低功耗單片機，在16M時(shí)鐘頻率時(shí)系統性能可達16MIPS，內帶128k的Flash、4k的EEPROM、4k系統SRAM；可擴展64k外部存儲器；兩路UART通訊口。同時(shí)該芯片擁有JTAG在線(xiàn)編程口，方便用戶(hù)調試，降低了開(kāi)發(fā)成本，53個(gè)可編程I/O口可以?huà)旖幼銐蚨嗟耐鈬O備。
1.2撥碼開(kāi)關(guān)設定輸入
撥碼開(kāi)關(guān)提供用戶(hù)一個(gè)簡(jiǎn)化的人機接口，用于設定RS485通訊中的地址、波特率、數據格式等設定功能，撥碼開(kāi)關(guān)（SW1）的10位數據口都接10k電阻上拉到Vcc，電路使用一個(gè)74HC244（IC5）數據緩沖器，把撥碼開(kāi)關(guān)的狀態(tài)傳送到8位數據總線(xiàn)，剩余兩根數據線(xiàn)則直接接到CPU的I/O端口。（見(jiàn)圖2）
圖2 撥碼開(kāi)關(guān)設定輸入電路
1.3實(shí)時(shí)時(shí)鐘
實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片RX-8025A（IC4）提供給系統當前時(shí)間數據，該芯片擁有400kHz 串行IIC總線(xiàn)接口，其內置的32.768 kHz 石英振蕩器，提供寬溫、高穩定性的實(shí)時(shí)時(shí)間數據。
1.4通訊方式
通訊方式采用雙路RS485方式，調試及設定和上位機通訊部分在物理上分成兩路，互不干擾，有效防止可能存在的誤操作。（見(jiàn)圖3）
圖3 雙路RS485通訊電路
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