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路灯监控终端的硬件设计0复合机

时间：2022年07月19日

路灯监控终端的硬件设计

路灯监控终端的硬件设计 2012年09月06日来源：监控终端在设计过程中不仅要求功能齐备，更重要的是具有很强的自我保护功能，确保其在户外无人值守的情况下能够长期稳定运行。由于路灯台区控制箱或箱变许多位处卒旷农村地区，因此防需电伤害也作为一个设计重点。为此，硬件电路中电源输入端安装避需器、防需击压敏电阻和快速熔断器。连接到终端外部的信号线均设计了由气体放电管、P干C电阻和干VS二极管组成保护网络。终端和箱变做到可靠接地，终端及天线的安装施工中也会尽量选择安个位置固定，尽量避免感应需的影响。另外采用看门狗电路保证监控终端稳定运行整个监控终端大体硬件结构如图2所示。以PICl6F877为核心的控制单元完成所有信息的处理，包括止常情况下对电能数字的读取、对储存芯片的存取、GPRS模块的管理等。以ADE7758为核心的电能量测量电路，负责列。蹄刿‘电路中的电压、电流信号进行采样量并将其存储在片内寄存器中，CP口通过SPl读取数据。通讯模块包括RS485通讯模块和GPRS通讯模块，需用到两个口AR干。GPRS通讯模块可以完成远程监视、参数设置等遥控功能，其中PICl6F877使用其白带的时钟。 1 ADE7758测量模块的设计如图3所示监控终端的测量是基于ADE7758计量专用芯片的，木系统测量的额定电压有效值是220V，电流有效值是5A。负载的电压和电流分别通过电压和电流互感器接到ADE7758。分压电阻和电流采样电阻大小的选择既要充分利用ADE7758的A／D转换位数，以提高精度，还要防止过量程时不至于测量溢山。最终输入ADE7758模拟端的电压大小还与GAIN寄存器设置有关。 (1)为了增加A／D转换精度和模拟抗干扰性，应当提高ADE7758模拟端口的信号幅鬲值，故设定GAIN的放大倍数等于1，VAP端和IAP端的最大输入幅值为0．5V。 (2)电压通道以220V额定值，根据变压器的变比和0．5V的末端电压，粗略计算分压电阻的个数和阻值；电流通道类似，换成考虑电流互感器的比，来估算采样电阻的值。 (3)在调试时读山ADE7758的电压、电流、功率等内部寄存器的原始值，来验证电阻值是否合适。REF端为A／D转换的参考电压端，芯片内部可产生2．5V基准电压，它对测量精度的影响很大，所以用22uf的担电容和O．1uf独石电容并联进行去藕。 2存储模块由于系统需要存储大量的电量数据，所以需要外接存储器。FM25640带有高速SPI(SerialPeripheral In干erface)接口。在通过它来进行串行通信时，其最可以达到5 MHz的操作速度。SPl接口是一种时钟和数据同步的串行接口，应使用S0、Sl、SCK、CS四个引脚，可与任俐。具有SPI接口的MC口直接连接。对于没有SPl接口的MC口，SPl可以与普通I／0 口相连。然后用软件模拟SPI接口，当然，也可以选择其它带有I2C总线接口和并口的FRAM产品。 3 PICl6F877的外围接线图 PIC的外围电路主要是满足PICIK作的最小系统，为PICl 6F877提供外部4M振荡器以及5V电源，这样就可以使PIC单片机止常的工作。同时将需要使用的引脚通过排针引接出来，以便于外部电路可以直接通过插接使用。此PICl6F877的最小系统方便使用，满足设计的要求。