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集中器基于ARM9核设计远程抄表集中器

收藏本文 2024-02-10 点赞:9088 浏览:34839 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:建设坚强智能电网,是当前中国电网的进展目标,并已经进入大规模实施阶段。作为坚强智能电网重要组成部分的电能信息采集系统,是电网智能化的“最后一公里”,该系统主要由集中器、采集器、智能电表等组成,相对采集器和智能电表,系统要求集中器的功能强大,可靠性更高,稳定性更好。本论文根据国家电网公司对集中器最新的相关技术规范要求,围绕如何实现集中器功能,提升设备可靠性和稳定性,结合最新的嵌入式运用技术,最后选用ATMEL公司的ARM9核芯片AT91SAM9260作为核心处理器构建整个系统,设计出了基于ARM9核的远程抄表集中器。在集中器设计阶段,详细浅析需求,紧紧围绕功能,采取模块化的设计思想进行软硬件设计,各部分功能相对独立,以根本上保证了可靠性,同时提升了开发的效率。根据硬件原理图设计出了印制电路板,根据软件流程图编写代码,并进行了调试和验证,最后完成了软硬件联合调试,制作出了样机。结果证明,设计达到了预期目标,实现了良好的经济效益和社会效益。关键词:坚强智能电网论文集中器论文ARM9论文嵌入式操作系统论文

    摘要5-6

    Abstract6-9

    1 绪论9-12

    1.1 国内外探讨近况9-11

    1.2 本论文的探讨内容11-12

    2 集中器的总体设计12-23

    2.1 集中器需求浅析12-13

    2.1.1 环境要求12

    2.1.2 机械要求12

    2.1.3 电源要求12-13

    2.1.4 结构要求13

    2.1.5 绝缘性能要求13

    2.1.6 数据传输信道要求13

    2.2 集中器的功能和性能要求13-15

    2.2.1 集中器的数据采集功能13

    2.2.2 集中器的状态量采集功能13-14

    2.2.3 集中器的数据管理和存储功能14

    2.2.4 集中器的参数设置和查询功能14

    2.2.5 集中器的事件记录功能14

    2.2.6 集中器的本地功能14

    2.2.7 集中器的维护功能14-15

    2.2.8 集中器其他性能要求15

    2.3 ARM处理器选型15

    2.4 嵌入式操作系统选型15-17

    2.5 集中器的总体结构17-23

    2.5.1 硬件总体架构18-20

    2.5.2 软件总体架构20-23

    3 集中器硬件平台设计23-42

    3.1 AT91SAM9260微处理器的硬件结构23-25

    3.1.1 AT91SAM9260微处理器特性23-25

    3.1.2 AT91SAM9260系统结构25

    3.2 集中器功能模块硬件电路设计25-42

    3.2.1 ARM核心模块设计25-31

    3.2.1.1 CPU部分26-27

    3.2.1.2 电源部分27-28

    3.2.1.3 时钟部分28

    3.2.1.4 存储部分28-30

    3.2.1.5 I/O接口部分30-31

    3.2.2 集中器电源模块设计31

    3.2.3 I/O扩展部分电路设计31-32

    3.2.4 UART口扩展部分电路32-33

    3.2.5 本地RS232通信模块电路33-34

    3.2.6 本地红外通讯模块34

    3.2.7 上行GPRS接口模块34-35

    3.2.8 下行载波/无线通讯模块35-37

    3.2.9 直连485抄表接口模块37-39

    3.2.10 级连485抄表接口模块39

    3.2.11 状态量采集模块39-40

    3.2.12 上行GPRS通讯模块40

    3.2.13 独立看门狗(WDT)电路模块40-42

    4 集中器的软件设计42-57

    4.1 看门狗任务42-44

    4.2 上行通信规约剖析任务44-46

    4.3 按键扫描和LCD显示任务46-49

    4.4 直连电能表抄录任务49-51

    4.5 下行通信任务51-53

    4.6 远程升级任务53-57

    5 样机制作和设备测试57-60

    5.1 样机制作57-58

    5.2 实验室测试58-60

    6 结论60-61

    6.1 本论文总结60

    6.2 今后展望60-61

    致谢61-62

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