基于ARM的單相電力計量裝置現場監測儀實現

2.3 時鐘電路

為了開機后實時顯示日期及時鐘，并在打印輸出結果時給出時間信息，采用時鐘芯片DS1302設計日歷電路。而為了掉電后仍能保持時鐘，配備3.6 V鋰電池。同時，時鐘可用于對ADE7753輸出高頻脈沖CF進行電能計量。

2.4 微型打印機與電源

選 用煒煌微型熱敏打印機，其內置字庫，與ARM處理器的通信接口為并行接口。要注意的是，打印機對電源的功率及紋波有一定要求，因此選用了DC／DC隔離模 塊為其供5 V電源。整機電源考慮到寬電壓變化范圍及方便攜帶的要求，沒有選擇變壓器線性穩壓電源，而是選擇了AC／DC開關電源。

3 控制器設計

3.1 控制器選擇

監 測儀選用一款成熟的ARM7內核處理器S3C44B0X實現。作為嵌入式控制器，S3C44B0X的任務是完成人機界面的控制，實現矩陣鍵盤輸入檢測，開 機動畫顯示、功能菜單、數據及曲線顯示、電子說明書以及圖片幻燈展示等豐富的交互功能。這些復雜的鍵盤操作要與對應顯示畫面配合完成，若選擇單片機作為控 制器，程序編寫復雜，調試難度也增加。而選擇ARM通過操作系統可實現移植，可簡化這部分工作，且界面操作也更流暢。

3.2 基于S3C44B0X的μC／GUI嵌入式系統軟件移植

選 用μC操作系統進行嵌入式系統軟件設計。μC／GUI是一種嵌入式應用中的圖形支持系統。它為任何使用LCD圖形顯示的應用提供高效的獨立于處理器和 LCD控制器的圖形用戶接口，適用單任務或是多任務系統環境，并適用于任意LCD控制器和CPU下任何尺寸的真實顯示或虛擬顯示。μC／GUI的設計架構 是模塊化的，由不同的模塊中的不同層組成，由一個LCD驅動層來包含所有對LCD的具體圖形操作，μC／GUI可以在任何的CPU上運行，因為它是 100％的標準C代碼編寫的。μC／GUI作為源代碼開放的圖形系統，則可提供包括豐富的二維繪圖庫、多字體及可擴充字符集、Unicode、位圖顯示、 多級RGB(Red，Green，Blue)及灰度調整、動畫優化顯示、具有Windows風格的對話框和預定義控件(按鈕、編輯框、列表框、進度條、單 選多選框、滑動條等)。而且對鍵盤、鼠標、觸摸屏等輸入設備和雙LCD輸出的支持，目前在具有圖形界面的嵌入式測控系統中得到廣泛地應用。

4 結 語

綜 上所述，系統基于2片電能計量芯片ADE7753，特別是利用ADE7753電流通道精度高、穩定性好的特點對電壓進行采樣，實現了對計量裝置的一次及二 次回路的同時在線測量，可以提高儀表的整體精度。通過對綜合誤差、電表誤差及互感器誤差等關鍵計量參數進行實時監測，可使電力管理部門及時校對計量裝置的 誤差，防止竊電現象發生。并且基于ARM處理器，通過μC／GUI嵌入式操作系統的移植，使得人機界面操作部分的實現更容易，功能更強大，操作也更加人性 化。