基于SD卡的電能耗用記錄儀設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
摘 要:利用ARM處理器LPC2l48與SD卡接口,設(shè)計(jì)了一種新穎的多參數(shù)電能耗用記錄儀,用于大容量耗電數(shù)據(jù)采集。該記錄儀采用FAT32文件系統(tǒng),可將現(xiàn)場(chǎng)各種電能耗用數(shù)據(jù)及時(shí)保存到SD卡之中。利用SD卡的良好移動(dòng)性,可方便地實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)交換,達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集、室內(nèi)數(shù)據(jù)分析的目的。同時(shí)SD卡內(nèi)保存的數(shù)據(jù)也可以由記錄儀隨時(shí)讀取,在液晶顯示器上以文本或曲線方式進(jìn)行回放。
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/194991.htmSD卡作為新型移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備,以體積小、速度快、抗震動(dòng)、通用性強(qiáng)的特點(diǎn)各受青睞。以SD卡作為存儲(chǔ)介質(zhì)來(lái)保存企業(yè)的電能耗用參數(shù),可以有效提高數(shù)據(jù)保存的可靠性。采用SD卡結(jié)合ARM處理器LPC2l48設(shè)計(jì)的多參數(shù)電能耗用記錄儀,將現(xiàn)場(chǎng)采集的各類電能耗用數(shù)據(jù)按文件方式存儲(chǔ)到SD卡中,并且可以方便地與PC等上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,從而滿足現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集、室內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的要求,特別適合于長(zhǎng)時(shí)間、大容量數(shù)據(jù)采集的場(chǎng)合。
1、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
電能耗用記錄儀硬件電路如圖1所示,ARM核處理器LPC2l48是整個(gè)系統(tǒng)的核心,其工作頻率高達(dá)60 MHz,內(nèi)置5l2 KB的閃存和16 KB的SRAM,并且?guī)в蠸PI總線、兩路A/D轉(zhuǎn)換器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘等多種片內(nèi)功能部件。電網(wǎng)中的電壓電流信號(hào)通過(guò)較高精度的互感器變換成1V左右的交流信號(hào),同時(shí)使記錄儀·與強(qiáng)電隔離,對(duì)隔離后的交流信號(hào)進(jìn)行整形、濾波之后送人LPC2148內(nèi)部?jī)陕稟/D轉(zhuǎn)換器,完成對(duì)電壓、電流、功率因數(shù)等參數(shù)的測(cè)量,LPC2148根據(jù)內(nèi)部實(shí)時(shí)時(shí)鐘提供的時(shí)間按高峰和低谷時(shí)段對(duì)耗電量進(jìn)行分時(shí)計(jì)度,計(jì)算出瞬時(shí)電量、整點(diǎn)電量、總需量等參數(shù)。記錄儀采用點(diǎn)陣圖形液晶顯示器作為本地顯示接口,既可以文本模式顯示所采集的數(shù)據(jù),也可以圖形方式顯示采集數(shù)據(jù)曲線。外擴(kuò)矩陣鍵盤(pán)用于設(shè)定數(shù)據(jù)采集間隔、采集時(shí)間等,系統(tǒng)根據(jù)用戶設(shè)定啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集,并自動(dòng)將采集得到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到SD卡存儲(chǔ)器中。
圖1系統(tǒng)硬件框圖
SD卡可以采用SD和SPI兩種工作方式,在sPI方式下只需要4條信號(hào)線即可完成數(shù)據(jù)通信,操作簡(jiǎn)單方便,而且很容易與LPC2148的SPI總線進(jìn)行接口,接口引腳說(shuō)明如表1所列。作為SPI設(shè)備,SD卡的SPI通道由以下4個(gè)信號(hào)組成:CS(片選)、SCK(時(shí)鐘)、Dateln(主機(jī)到卡的數(shù)據(jù)信號(hào))和DateOut(卡到主機(jī)的數(shù)據(jù)信號(hào))。CS是SD卡的片選信號(hào)線,在整個(gè)SPI操作過(guò)程中,必須保持低電平有效;SCK時(shí)鐘用于同步;Dateln不但傳輸數(shù)據(jù)還發(fā)送命令;DateOut除了傳輸數(shù)據(jù)外,還發(fā)送應(yīng)答信號(hào)。
評(píng)論