基于Cortex的智能配电终端的研究与设计

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随着工业生产水平的不断提高,电能已经成为最为广泛使用的能源之一。但一方面由于各种电力设备接入电网,电力系统所受到的干扰不断加剧,另一方面用电设备供电系统的要求也逐渐提高,这两方面导致了电能质量的问题不断出现。因此,论文研究和设计了一种基于先进Cortex核和DSP的智能配电终端,监测整个电力系统的电能质量。  论文采用模块化的设计方法,将系统划分为各个独立模块:控制器模块、DI/DO模块、信号处理模块、HMI交互模块(按键和显示)以及报警模块。为了实时处理大运算量数据,论文采用了基于32位Cortex微处理器的ARM核心处理器LM3S6965。同时,论文还使用基于DSP核的ADE7858来配合LM3S6965,以进行数据采集。此外,为了更好地发挥LM3S6965的功能,该系统还必须配备有电流(电压)采样电路、存储电路及其接口电路、串行通信电路以及以太网接口电路和电源电路等外围电路。论文采用开源uC/OS-Ⅱ实时操作系统,将各个功能划分为任务模块,最低程度地降低软件任务模块的耦合度,便于后期维护和功能扩展。  最后,论文先对设备进行了参数校准,继而对不同电压、电流进行了测量和对比分析,然后测试了报警输出和DI输入测试功能,最后完成了通讯测试。测试结果表明,该系统比传统的配电系统效率更高,从而提升了配电系统的小型化、智能化和网络化水平,对确保电气装备安全使用、提高人们的总体经济效益以及保障市民安居乐业具有极其重要的意义。
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