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当我路灯监控终端的硬件设计

发布时间:2021-09-15 14:09:09 阅读: 来源:带锯床厂家

路灯监控终端的硬件设计

监控终端在设计过程中不仅要求功能齐备,更重要的是具有很强的自我保护功能,确保其在户外无人值守的情况下能够长期稳定运行。由于路灯台区控制箱或箱变许多位处卒旷农村地区,因此防需电伤害也作为一个设计重点。为此,硬件电路中电源输入端安装避需器、防需击压敏电阻和快速熔断器。连接到终端外部的信号线均设计了由气体放电管、P干C电阻和干VS二极管组成保护络。终端和箱变做到可靠接地,终端及天线的安装施工中也会尽量选择安个位置固定,尽量避免感应需的影响。另外采用看门狗电路保证监控终端稳定运行

整个监控终端大体硬件结构如图2所示。以PICl6F877为核心的控制单元完成所有信息的处理,包括止常情况下对电能数字的读取、对储存芯片的存取、GPRS模块的管理等。以ADE7758为核心的电能量测量电路,负责列。蹄刿‘电路中的电压、电流信没有可靠的夹具号进行采样量并将其存储在片内寄存器中,CP口通过SPl读取数据。通讯模块包括RS485通讯模块和GPRS通讯模块,需用到两个口AR干。GPRS通讯模块可以完成远程监视、参数设置等遥控功能,其中PICl6F877使用其白带的时钟。

1 ADE7758测量模块的设计

如图3所示监控终端的测量是基于ADE7758计量专用芯片的,木系统测量的额定电压有效值是220V,电流有效值是5A。负载的电压和电流分别通过电压和电流互感器接到ADE7758。分压电阻和电流采样电阻大小的选择既要充分利用ADE7758的A/D转换位数,以提高精度,还要防止过量程时不至于测量溢山。最终输入ADE7758模拟端的电压大小还与GAIN寄存器设置有关。

(1)为了增加A/D转换精度和模拟抗干扰性,应当提高ADE7758模拟端口的信号幅鬲值,故设定GAIN的放大倍数等于1,VAP端和IAP端的最大输入幅值为0.5V。

(2)电压通道以220V额定值,根据变压器的变比和0.5V的末端电压,粗略计算分压电阻的个数和阻值在调零时;电流通道类似,换成考虑电流互感器的比,来估算采样电阻的值。

(3)在调试时读山ADE7758的电压、电流、功率等环刚度实验机内部寄存器的原始值,来验证电阻值是否合适。REF端为A/D转换的参考电压端,芯片内部可产生2.5V基准电压,它对测量精度的影响很大,所以用22uf的担电容和O.1uf独石电容并联进行去藕。

2存储模块

由于系统需要存储大量的电量数据,所以需要外接存储器。FM25640带有高速SPI(SerialPeripheral In干erface)接口。在通过它来进行串行通信时,其最可以达到5 MHz的操作速度。SPl接口是一种时钟和数据同步的串行接口,应使用S0、Sl、SCK、CS四个引脚,可与任俐。具有SPI接口的MC口直接连接。对于没有SPl接口的MC口,SPl可以与普通I/0 口相连。然后用软件模拟SPI接口,当然,也可以选择其它带有I2C总线接劳动力强度大口和并口的FRAM产品。

3 PICl6F877的外围接线图

PIC的外围电路主要是满足PICIK作的最小系统,为PICl 6F877提供外部4M振荡器以及5V电源,这样就可以使PIC单片机止常的工作。同时将需要使用的引脚通过排针引接出来,以便于外部电路可以直接通过插接使用。此PICl6F877的最小系统方便使用,满足设计的要求。

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