基于LPC2290的远程智能电能计量系统

　　基于ARM的嵌入式网络电能计量系统的研究电力电子与电力传动专业随着市场经济的不断发展，人们生活水平的日益提高，用电量也持续上升。电能的计量是否公平、公正已成为人们十分关心的问题。作为电能量的计量工具电能表已成为各行各业用电不可缺少且非常重要的仪表。由于传统的电能表有计量不精确、人工抄表费时费力、统计繁琐等缺点，因此，研究开发高精度、低功耗、网络化、智能化的电能表是明显的趋势。 嵌入式系统技术是近几年电子产品设计领域最为热门的技术之一，目前已广泛应用于工业控制、智能交通、信息家电、公共服务等领域。嵌入式系统正对人类的后PC时代产生着深远的影响。

本文针对传统的机电式电能表的缺点和不足，结合当前的嵌入式系统技术和网络技术，研究并设计了一套基于ARM处理器、CAN总线和以太网传输的嵌入式网络电能表系统。此系统主要由网络中继模块和电能量采集终端两部分组成。网络中继模块硬件采用了PHILIPS的LPC2290作为中央处理器。LPC2290 是一款16／32位RISC微处理器，采用ARM公司的ARM7TDMI-S内核，提供了两路CAN总线和其它一些片上通用外设接口。采用LPC2290处理器，不但降低了整个系统的设计成本，而且也大大减少了额外的接口电路。网络中继模块软件是通过ItCLinux操作系统内嵌的BOA实现嵌入式WEB服务器，并应用CGI接口程序完成了动态网页程序的编制。电能量采集终端采用专用电能芯片、单片机和CAN控制器实现。网络中继模块和电能量采集终端之间通过CAN 总线进行通信，保证了信息的可靠性。当客户端通过网络浏览器访问WEB服务器时，CGI程序就将电能量采集终端所采集的电能量数据上传给客户端，实现网络自动抄表。

　　LPC2290具有以下主要特性：

　16/32位ARMTTDMl，S核，LQFPl44封装。 16 KB片内静态RAM。串行boot装载程序通过uARln来实现在系统下载和编程。 EmbeddedICE．RT和嵌入式跟踪接口使用片RealMonitorTM软件对任务进行实时调试并支持对执行代码进行无干扰的高速实时跟踪。 2个互连的CAN接口，带有先进的验收滤波器。多个串行接口，包括2个 16C550T业标准UART、高速12C接口（400 l出it／s）和2个SPI接口。 8路10位A／D转换器，转换时间低至2．44ps。 2个32位定时器（带4路捕获和4路比较通道）、PWM单元（6路输出）、实时时钟和看门狗。向量中断控制器，可配置优先级和向量地址。通过外部存储器接口可将存储器配置成4组，每组的容量高达16Mb，数据宽度为8／16／32位。多达76个通用I／OEI（可承受5V电压），9个边沿或电平触发的外部中断引脚。通过片内锁相环（PLL）可实现最大为60MHz的CPU操作频率，设置时间为 100”sa 片内晶振频率范围：I～30MHz。 2个低功耗模式：空闲和掉电。通过外部中断将处理器从掉电模式中唤醒。可通过个别使能／禁止外部功能来优化功耗。双电源一CPu操作电压范围：1．65～1．95 v0．8 V±0．15Ⅵ 一狄）操作电压范围：3．0～3．6 v（3．3 V±10％），可承受5V电压