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引言 為了能對大量負(fù)荷進(jìn)行在線監(jiān)控。很多公司較早地研制了基于單片機(jī)技術(shù)，能對配電變壓器或配電線路負(fù)荷運行參數(shù)、電容器投切、電量采集等進(jìn)行綜合監(jiān)控的配電綜合測控儀。 但是，由于供電系統(tǒng)負(fù)荷的復(fù)雜性，特別是用戶非線性負(fù)荷的大量使用，企業(yè)對諧波等電能質(zhì)量問題越來越重視，因此，對配電綜合測控儀的要求也隨之提高，而且普遍要求增加諧波、頻率監(jiān)測和通信組網(wǎng)等功能。為了解決這些問題。本文以philips公司的arm7芯片lpc2220fbd144為核心，研制出了新一代的配電綜合測控儀。 1硬件電路設(shè)計 1.1硬件電路總體結(jié)構(gòu) 本裝置的硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，它主要由數(shù)據(jù)采集、運算處理、數(shù)據(jù)存儲、鍵盤顯示、通信接口等單元組成。其中運算處理單元是核心部分，用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)信號處理、快速傅立葉變換(fft)等功能。考慮配電綜合測控儀要求的運算速度、精度、硬件資源等需要，本設(shè)計選擇了philips公司的lpc2220fbd144型arm7芯片。 該lpc2220fbd144芯片是lpc2200系列中性價比較好的一款arm7芯片，采用lqfp封裝，四條邊上各有36個引腳。該芯片具有改進(jìn)的馮諾依曼
16/32位ARMTTDMI-S微控制器；64KB片內(nèi)靜態(tài)RAM；串行boot裝載程序通過UARTO來實現(xiàn)在系統(tǒng)下載和編程；EmbeddedICE-RT和嵌入式跟蹤接口使用片內(nèi)RealMonltor軟件對任務(wù)進(jìn)行實時調(diào)試并支持對執(zhí)行代碼進(jìn)行無干擾的高速實時跟蹤；8路10位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換時間低至2.44μs；2個32位定時器帶4路捕獲和4路比較通道、PWM單元(6路輸出)、實時時鐘(RTC)和看門狗；多個串行接口，包括2個16C550工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)UART、高速I2C總線(400kbit/s)和2個SPI接口；向量中斷控制器(VIC)，可配置優(yōu)先級和向量地址；通過外部存儲器接口可將存器配置成4組，每組的容量高達(dá)16MB，數(shù)據(jù)寬度為8/16/32位；多達(dá)76個通用I/O口(容錯5V電壓)，可使用9個邊沿或電平觸發(fā)的外部中斷引腳；通過可編程的片內(nèi)鎖相環(huán)(PLL)可實現(xiàn)最大為60MHz的CPU操作頻率；帶外部晶體的片內(nèi)振蕩器頻率范圍：1～30MHz，外部振蕩器的頻率高達(dá)50MHz，2個低功耗模式：空閑和掉電；通過外部中斷將處理器從掉電模式中喚醒；可通過個別使能/禁止外部功能來優(yōu)化功耗；雙電源：CPU操作電壓范圍：1.65～1.95V(1.8V士0.15V)；I/0＃作電壓范圍：3.0～3.6V，即3.3(1±10％)V，I/O口容錯5V電壓；144引腳的LQFP封裝
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