基于ARM的十回路智能配電監(jiān)控單元設(shè)計

　　3.1 Modbus通信協(xié)議

　　本監(jiān)控終端與上位機之間的通信采用Modbus通信協(xié)議。該協(xié)議是用于電子控制器上的一種通用語言。通過此協(xié)議，控制器相互之間、控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)(例如以太網(wǎng))和其它設(shè)備之間就可以通信，該協(xié)議也支持傳統(tǒng)的RS232、RS422和RS485等接口。傳統(tǒng)的Modbus協(xié)議分為ASCII模式和RTU模式，考慮到配電系統(tǒng)的高效性和安全性，這里采用RTU模式。使用RTU模式，消息發(fā)送至少要以3.5個字符時間的停頓間隔開始。并在最后一個傳輸字符之后，應(yīng)通過一個至少3.5個字符時間的停頓來標定消息的結(jié)束。一個新消息可在此停頓后再開始。整個消息幀必須作為一個連續(xù)的流來傳輸。如果在幀完成之前，有超過1.5個字符時間的停頓時間，那么，接收設(shè)備將刷新不完整的消息并假定下一字節(jié)是一個新消息的地址域。同樣地，如果一個新消息在小于3.5個字符時間內(nèi)接著前個消息開始，則接收設(shè)備也將認為它是前一消息的延續(xù)，而這將導(dǎo)致一個錯誤，但該錯誤可以利用CRC校驗來發(fā)現(xiàn)，其典型的RTU消息幀如表l所列。

　　3.2 軟件設(shè)計

　　本設(shè)計采用C語言在keil C平臺上來編寫操作軟件，以完成上位機(PC機)與終端間的相互通信。系統(tǒng)軟件主要包括主程序、初始化程序、ATT7022B復(fù)位程序、SPI通訊程序、數(shù)據(jù)采集序、數(shù)據(jù)發(fā)送程序、以及中斷程序等。圖6所示是其軟件程序主流程。

　　系統(tǒng)中的上位機通過RS485串口與系統(tǒng)通信,其功能芯片ATT7022B也利用串行模式與系統(tǒng)控制核心LPC2132相互交流數(shù)據(jù)，圖7所示為本系統(tǒng)的軟件設(shè)計結(jié)構(gòu)。

　　4 結(jié)束語

　　數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的電力監(jiān)測是工業(yè)遠程監(jiān)控與監(jiān)測的必然趨勢，也是工業(yè)遠程監(jiān)控的最佳選擇，在今后一段時間，高效、快速、準確、安全的電力遠程控制監(jiān)測系統(tǒng)，即智能電力監(jiān)測系統(tǒng)仍是我們研究的主要對象。本文以LPC2132微處理器為核心，給出了測量有功、無功、視在功率、雙向有功和四象限無功電能、LCD顯示、備自投功能的電能監(jiān)控單元的硬件電路。下階段的工作將是為系統(tǒng)配置功能軟件，調(diào)試系統(tǒng)，以使系統(tǒng)可以安全、有效的運行于現(xiàn)場生產(chǎn)之中。