CAN总线技术在智能脱扣器上的应用

摘要

智能脱扣器不仅具有传统脱扣器的所有保护功能，而且还能够显示、设定和修改被控电路中的各种参数，并扩充了测量、控制、报警、数据记忆及传输等功能，将CAN总线技术应用在智能脱扣器的设计中，很好的实现了上位机和下位机通信的功能，使得其性能大大优于传统的常规断路器产品。 本课题以PHILIPS公司的ARM7TDMI-S核、总线开放的单片机LPC2294作为微控制器；以开源代码的嵌入式实时多任务μC/OSⅡ作为控制器操作系统。通过硬件电路采集相关的电网信号，将其送入单片机A/D转换口进行模数转换，同时利用锁相环倍频电路提供中断信号进行采样。然后通过一定的算法程序的设计，将采集的电网信号进行处理。通过本设计可实时了解电网情况，在电网产生故障时根据设定的动作特性实现脱扣器脱扣，保护整个电网。 硬件部分设计主要包括LPC2294外围电路、信号采集电路、锁相环倍频电路、脱扣电路和下位机CAN智能节点的设计。其中LPC2294外围电路又包括复位电路、晶振电路、调试电路、LCD、LED、键盘等设计，保证了控制核心的正常工作。 软件部分则是在ADS1.2环境下编译调试运行，主要设计了A/D转化程序、三段保护程序、CAN下位机节点的初始化、数据的收发和错误处理程序。 通过USBCAN卡，把上位机设计成一个CAN智能节点，通过组态界面的设计，能够实时的显示下位机CAN智能节点发送的电网信号，并且向下位机发送参数指令。 最终的实验结果证明，CAN总线技术应用到智能断路器的设计中，能很好的实现断路器的通信要求。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

第二章 智能脱扣器设计原理

第三章 基于CAN总线的智能脱扣器硬件电路

第四章 基于CAN总线智能脱扣器软件设计与实现

第五章 智能脱扣器CAN总线上位机节点的设计

第六章 结论与展望

参考文献

附录A

致谢

攻读学位期间所取得的相关科研成果