基于新型多MCU系統的多功能電能表的設計
其中,MCU1的P0口作為數據采集通道接收經過A/D轉換的數字信號,W、R作為讀寫控制,P2.7和P3.3分別作為數據轉換啟動和數據接收中斷啟動信號控制引腳,串行口作為遠程自動抄表的通信接口(可擴展紅外無線通道),P1口作為液晶顯示器(LCD)的數據口,P2.3、P2.4、P2.5用于LCD的顯示控制引腳,P2.2、P2.3分別接I2C 總線的SDA和SCL,P2.0、P2.1作為雙MCU之間數據共享協調通道。MCU2主要用做運算,掉電時數據保護顯得十分重要,因此以外部中斷作為FM31256芯片的掉電監測輸出信號的輸入端,隨時進行中斷數據保護處理。
這個系統與采用雙口RAM的多MCU系統相比,接線簡單,數據交換速度高、實時性好,數據保護可靠。另外,由于FM31256芯片集成了實時時鐘、看門狗、掉電保護中斷等單元,因而系統以較少的器件數量增加了電能峰、平、谷期分時計費,防止程序跑飛和系統掉電欠壓數據保護等功能,很大程度上提高了可靠性。
4. 結束語
為了對諧波污染源進行合理的考核和治理,有必要計量基波和各次諧波電能,實現這個電能計量和質量評估方案的關鍵,是研制能夠進行諧波分析的多功能電能計量監測裝置,該裝置能夠在高速、實時采集數據的同時進行快速傅立葉變換分析和對各項電能指標進行計算、顯示。顯然,設計基于多MCU系統的多功能
電能表十分必要。
本文提出了一種基于I2C總線的新型多MCU系統的構建方法,應用讀寫快速、數據保護可靠、符合I2C總線標準的鐵電芯片(FM31256)作為多MCU系統的實時數據共享模塊,以I2C總線作為數據交換通道傳遞采集到的電量數據、加工過的電能數據以及實時時鐘數據。這種方法接線簡單,數據共享訪問高速、無讀寫延時、數據保護可靠并且元器件集成度高,是一種高效可靠的多MCU系統解決方案,能夠很好的發揮多MCU系統中各個MCU的功能,在實時測控領域中具有很高的應用價值。同時,用這種多MCU系統設計的多功能電能表裝置體積小,芯片集成度高,工作穩定可靠,很好的滿足了電量數據采集、處理的高速實時性和可靠性的要求,為實現具有諧波分析功能的電能計量和質量監測提供了先進的技術手段。
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