多功能电表软件系统设计
电能表的软件系统包括程序数据结构模块、程序初始化与电表运行处理模块、事件分配查询管理处理模块及显示处理模块、通讯处理模块、电量处理模块、时间与时段管理处量模块、电表最大需量处理模块八大部分组成,各个部分都有其特殊的任务,在电表系统中完成它们相应的功能。●●●●程序数据结构部分●●●●●●●●●程序数据结构部分程序数据结构模块是对程序中的数据进行分析,合理的分配数据内存,定义程序涉及的变量。它是根据整个程序的算法来制定的,同时一个好的数据结构对整个程序的编写有非常重要的作用,因此根据电能表软件系列实现的功能及其算法制定合理的数据结构。电能表的数据结构包括两个部分:内存数据结构和数据结构与常量结构。●这个是与常量的数据结构,在显小与数据通讯都会使用这个结构●●●●●●●●●程序常量数据结构部分●●●●数据标示项数据标示表示的正反数据存放的格式数据值的长度数据在与的偏移量数据显示的符号通过此结构可以把所要显示、通讯的数据在或者在存放的位置长度以极标志等内睿取出供所需要的函数使用●●●●程序数据结构部分●●●●●●●●●合相有功功率合相有功瞬时功率电压有校值合电流有校值当前的线频率合功率因数合相电压与电流的夹角当前的电能此结构可以对的计量参数寄存器一次可以全读出,并同时也可以分别取出对应所需要的参数●●●●●●●●●程序初始化与电表运行处理●●●●程序初始化与电表运行处理●程序初始化与电表运行处理模块是对整个程序进行初始化,并对电表运行的六种状态进行转换。程序初始化包括两个部分:初始化和电表各部件初始化。初始化是对各部件进行初始化,为各部件在程序工作时提供合适的初始状态,它包括配置口工作模式、看门狗初始化、定时器初始化、键盘中断初始化、串口中断初始化、初始化等等。电表各部件初始化是对电能表系统各部件进行配置工作状态,初始化它们的工作方式,为程序工作提供电表部件初始状态,它包括指示灯初始化显示初始化、实时时钟初始化、电量恢复、通讯信道、历史电量处理等等部件的初始化。●●●●口工作模式●●●●●●●●●口工作模式如果有没有用到的口,作输入时要通过电阻与或者与连接,作输出时要输出置与置因为设备输入端未连接将会产生工作枚障,如果输入未连接,则由于噪音等原因可能会产生内部输入电平,从而导致故障。如果在上电时口为输入,但电池供电时口的电平为不确定状态时,也应对口作相应的处理●当主时钟切换到副时钟时,应将主时钟的口设为输出置看门狗初始化●●●●●●●●可选字节设定地址:080H/Ls0HrWINDOW1F工NDOWWDCSWDCS1WDCSLSROSC看门狗的开了NDCW1VINDOMO看门狗定封器窗口打开周期窗时间设定为1C5WDTCN看门狗定时器计数器的操作控制/非法汸问检测琹止计数器操怍复位后停止计数),禁止非法访问检测操作允许计数器橾作;愆位后始计敏),氘许非法访闻枱测橾作看门狗定时器HD,FDCS1HDCEO昋门狗定时器溢出吋间0z°/faL(3.88ms)时间间隔设置n/f!(7.76ms):25/土R(3L.03ms0CTL (62, OG sD0125fsL(124.12mE)fL(496.4LSROSC内部低速振蓠器操作看门狗设为不可由软件停1(出将1写入C寄存器的第0红 SESTOP)时停l操作不能停止(即使将1写入 SRSTOP位也不停止操作)能停止单片机内部的看门狗把设为不能停止时为硬看门狗,必须在窗口打开才能清狗否则单片机会复位,●●●●串口中断初始化●●●●●●●●●●由于多功能表有二个供通讯的口,一个供红外通讯口。但单片机只有二个哪么就需要模拟其中一个的分频时钟信号不能得到此时应选的分分频时钟信号模拟红外通讯,需要个外部中断(接收接收管上的电平信号并每要检测屮断口的信号),二个定时器(输出载波与的时间间隔)串口中断初始化有关UART0的寄存器波特率发生控制寄存器0( BRGCO)真出:F? iH Aher reset: 1Fh民WEymarBRGCOTPE01TP90O0 MDLO4MPLSMDLDe MDLoTBLOm(TPS01,TPS00)=(0,0)选择定时器TM50的输出作为TPSDTP500Base cock (IxeLKol selection"fPRs=2 MHz fFRE-5 MHz fFRs-B MHz1FFG-10MH基本时钟TM50 DutpfEgli1 H25 H4 HT5 MHz250kF2H25 kHz1 MH26H2625kH15625kH2250H3125k因为如果选择外围硬件时钟fprs作为基本时钟,那么就不可能产生出1200bps的波特率。MDLO4MDLOS MDLO2 MDLOT MDLOG k Selectian of 5-titcounterx Selng Erchbiled0acLM/B0(MDLO4, MDL03, MDLO2MDL01,ML00)=(0,1,1,0,1),k=13028 fruTa2a scLk/?31t/3
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基于PIC单片机的风光互补路灯照明控制器
基于PIC单片机的风光互补路灯照明控制器薛林,等基于PC单片机的风光互补路灯照明控制器成对蓄电池的充电。当光照较弱时,由于此时光DC-DC电路、实时时钟电路、充放电保护电路、伏板先将电能储存在电容,当电容的电压达到最路灯开关电路等组成;从控制器由液晶显示以及大功率点时再将电能转到蓄电池上,即只要光伏键盘组成(图3)。两个单片机之间通过RS232板产生电能,无论其电流多小都可以对蓄电池进DB9接口进行异步串行通信,即通过从控制器的行充电,最大限度地提取光伏板中的电流,充分键盘设置相关系统信息(主要包括日期设置、时利用光伏板。间设置、平均开灯时间设置、平均关灯时间设置3硬件电路时差设置、节能管理时数设置、蓄电池过充电压本文设计了一种新型的路灯控制器,其微处设置、蓄电池过放电压设置),然后传给主控制理器芯片均采用的是PC16F877。控制器包含主器。同时,在两个控制器相连时,主控制器的时间控制器和从控制器两个部分:主控制器主要由信息在从控制器的液晶上显示。NL ELtasRM4IAAnAAARWNF-I7 noa图3时钟及PWM产生电路Fig 3 Clock and the PWM generation circuit主控制器能够实现对蓄电池的充放电管理,DS12C887能够自动产生世纪、年、月、日、时、防止过充、过放。它有两路脉宽调制器(PWM)通分、秒等时间信息。DS12C887中自带有锂电道和8路可编程AD转换器通道,通过AD输池,外部掉电时,其内部时间信息还能够保持入口实现对蓄电池的采样测量,实现蓄电池的过10a。对于一天内的时间记录,有12h制和充、过放保护以及路灯光控开关。充电开关电路24h制两种模式,在12h制模式中,用AM和由两根控制线(光伏充电电路的PWM信号和风PM区分上午和下午。时间的表示方法有两机的PWM信号)与微处理器的PWM端口相连种:一种用二进制数表示,一种是用BCD码表接,实现PwM控制脉冲充电,能够极大地提高示。DS12C887中带有128字节RAM,其中有系统充电效率。放电开关电路也由两根控制线与11字节RAM用来存储时间信息,4个字节微处理器相连,控制开关动作,它能够实现光源RAM用来存储DS12C887的控制信息(称为控的开关和功耗调节。本控制器采用的节能管理方制寄存器),113字节通用RAM便于用户使式是在一个灯杆上安装两个灯,从天黑时到晚上用。另外,用户还可对DS12C887进行编程以节能管理时间之前两盏灯同时点亮,系统全功率实现多种方波输出,并可对其内部的3路中运行;到节能管理时数之后关掉其中一盏灯,系断,通过软件进行屏蔽。统半功率输出;为了延长路灯的使用寿命,采用基于时钟芯片Ds12C887,本文所设计的控两盏灯循环利用方式,即日期为偶数,在节能管制器是采用时空方式进行开关灯控制的,一年四理时间关掉A灯,日期为奇数,在节能管理时间季的开关灯时间变化如图4所示。可以通过在从关掉B灯。控制器上对当地的平均开关灯时间(即春分和秋本控制器采用的时钟芯片是 DALLAS公分时的开关灯时间)和时差进行设置,利用软件司生产的实时日历时钟芯片DS12C887,计算出当天的开关灯时间。可耳能骠2011,29(1)外,用户通过键盘对系统信息进行修改后,由从开灯时间控制器发送给主控制器进行处理。5结语本文介绍了一种用于风光互补路灯照明系关灯时间统的新型智能控制器。控制器由主控制器和从控制器组成,微处理器均采用PC16F877芯片。主控制器主要由DC-DC电路、实时时钟电路、充放春分夏至秋分冬至电保护电路、路灯开关电路等组成,从控制器由节气液晶显示以及键盘组成。两个单片机之间通过图4开关灯时间变化图RS232DB9接口进行异步串行通信,即通过从控Fig4 Turnon and turn off time variation制器的键盘设置相关的系统信息(主要包括:日从控制器主要由液晶显示和键盘组成。显示期设置时间设置、平均开灯时间设置、平均关灯部分是人机对话的窗口,具有重要作用。根据用时间设置时差设置、节能管理时数设置蓄电池户需求,控制器要实现的显示功能有日期设置、过充电压设置、蓄电池过放电压设置),然后传给时间设置、平均开灯时间设置、平均关灯时间设主控制器。同时,在两个控制器相连时,将主控制置、时差设置、节能管理时数设置、蓄电池过充电器的时间信息在从控制器的液晶上显示。试验和压设置、蓄电池过放电压设置。从控制器使用运行结果表明,应用此智能控制器的照明系统,LCD12864-12液晶显示模块,这种字符型液晶模具有效率高、稳定性好的优点,并能长期自动运块是一种带汉字库的液晶显示模块,可以进行4行在免维护状态下,具有广阔的应用前景。行字符显示。模块允许单片机随时访问显示参考文献RAM并可进行位操作。用户通过键盘模块对充昊理博,赵争鸣刘建政用于太阳能照明系统的智放电各种参数进行设置,本控制器采用中断的方能控制器[J清华大学学报(自然科学版),2003,43式进行按键处理。由于PIC单片机的 PORTB各(9):1195-1198端口具有弱上拉功能,只要通过软件设置相应的[2]谢小英,阴文平黄成德,阀控式铅酸电池的研究现控制位即可。并且 PORTB端口的高四位,即状与展望[电池,2009,39(1):47-48RB4~RB7引脚的电平发生变化时会产生中断。 KirCHEV A, DELAILLE A, KAROUI F,etat, Studies用电平变化产生中断的方式可以大大提高效率。of the pulse charge of lead-acid batteries for PV applications (I), Factors influencing the mechanism of the4软件设计pulse charge of the positive plate[J]. J Power Sources,主控制器和从控制器之间会实时地进行通2008,177(1):217-225信,主控制器通过异步通信方式把从时钟芯片凹张月滨,王星博,任永乐,等,延长铅酸电池寿命保护DS12C877读取的时钟信息传送到从控制器,从装置的设计门电池,2007,37(3):226-228控制器将其在液晶模块12864上进行显示。另DOI】CNKI:21-1469/TK201101261721006一++十“+“m+m“+“太阳能产业将成新兴能源支柱产业太阳能是目前最具发展前景的新能源。近几年我国全国能源工作会议上表示,下一步将加强太阳能行业规t太阳能产业发展势头迅猛,2010年全国光伏发电装机规划和准入管理,引导产业健康发展,把它培养成为我国模约达到60万kW。但光伏行业也承受着产能过剩、高先进的装备制造产业和新兴能源支柱产业。在具体落实牦能、高污染的质疑。上,要继续推广利用太阳能热水器,加大对太阳能发电经过多年发展,我国已形成了比较完整的太阳能光技术研发的支持。建设国家级太阳能研发试验中心,增伏产业链,对国内太阳能光伏发电市场的评价是:启动加财政和企业的研发投入。要在太阳能资源丰富、具有有序,起步良好。当前的主要问题是太阳能光伏发电转荒漠和荒芜土地资源的地区,建设一批大型并网光伏示化效率较低,发电成本较高。范电站。在内蒙古、甘肃、青海、新疆、西藏的适宜地区,国家发展改革委副主任、国家能源局局长张国宝在开展太阳能热发电试点〈来源中国经济网〉·110
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