基于ARM的十回路智能配电监控单元设计

　　3.1 Modbus通信协议

　　本监控终端与上位机之间的通信采用Modbus通信协议。该协议是用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网)和其它设备之间就可以通信，该协议也支持传统的RS232、RS422和RS485等接口。传统的Modbus协议分为ASCII模式和RTU模式，考虑到配电系统的高效性和安全性，这里采用RTU模式。使用RTU模式，消息发送至少要以3.5个字符时间的停顿间隔开始。并在最后一个传输字符之后，应通过一个至少3.5个字符时间的停顿来标定消息的结束。一个新消息可在此停顿后再开始。整个消息帧必须作为一个连续的流来传输。如果在帧完成之前，有超过1.5个字符时间的停顿时间，那么，接收设备将刷新不完整的消息并假定下一字节是一个新消息的地址域。同样地，如果一个新消息在小于3.5个字符时间内接着前个消息开始，则接收设备也将认为它是前一消息的延续，而这将导致一个错误，但该错误可以利用CRC校验来发现，其典型的RTU消息帧如表l所列。

　　3.2 软件设计

　　本设计采用C语言在keil C平台上来编写操作软件，以完成上位机(PC机)与终端间的相互通信。系统软件主要包括主程序、初始化程序、ATT7022B复位程序、SPI通讯程序、数据采集序、数据发送程序、以及中断程序等。图6所示是其软件程序主流程。

　　系统中的上位机通过RS485串口与系统通信,其功能芯片ATT7022B也利用串行模式与系统控制核心LPC2132相互交流数据，图7所示为本系统的软件设计结构。

　　4 结束语

　　数字化、网络化的电力监测是工业远程监控与监测的必然趋势，也是工业远程监控的最佳选择，在今后一段时间，高效、快速、准确、安全的电力远程控制监测系统，即智能电力监测系统仍是我们研究的主要对象。本文以LPC2132微处理器为核心，给出了测量有功、无功、视在功率、双向有功和四象限无功电能、LCD显示、备自投功能的电能监控单元的硬件电路。下阶段的工作将是为系统配置功能软件，调试系统，以使系统可以安全、有效的运行于现场生产之中。