基于ARM的十回路智能配電監控單元設計

　　3.1 Modbus通信協議

　　本監控終端與上位機之間的通信采用Modbus通信協議。該協議是用于電子控制器上的一種通用語言。通過此協議，控制器相互之間、控制器經由網絡(例如以太網)和其它設備之間就可以通信，該協議也支持傳統的RS232、RS422和RS485等接口。傳統的Modbus協議分為ASCII模式和RTU模式，考慮到配電系統的高效性和安全性，這里采用RTU模式。使用RTU模式，消息發送至少要以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，應通過一個至少3.5個字符時間的停頓來標定消息的結束。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，接收設備將刷新不完整的消息并假定下一字節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個字符時間內接著前個消息開始，則接收設備也將認為它是前一消息的延續，而這將導致一個錯誤，但該錯誤可以利用CRC校驗來發現，其典型的RTU消息幀如表l所列。

　　3.2 軟件設計

　　本設計采用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。系統軟件主要包括主程序、初始化程序、ATT7022B復位程序、SPI通訊程序、數據采集序、數據發送程序、以及中斷程序等。圖6所示是其軟件程序主流程。

　　系統中的上位機通過RS485串口與系統通信,其功能芯片ATT7022B也利用串行模式與系統控制核心LPC2132相互交流數據，圖7所示為本系統的軟件設計結構。

　　4 結束語

　　數字化、網絡化的電力監測是工業遠程監控與監測的必然趨勢，也是工業遠程監控的最佳選擇，在今后一段時間，高效、快速、準確、安全的電力遠程控制監測系統，即智能電力監測系統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控單元的硬件電路。下階段的工作將是為系統配置功能軟件，調試系統，以使系統可以安全、有效的運行于現場生產之中。