基于LPC2368的低压配电智能监控系统设计

摘要

低压配电智能监控系统实时监控配电网运行状况，完成自动测量、智能分析和数字通讯等任务。论文设计了实时性强、成本低的智能监控系统，对于电能质量的提高、电力用户的需求以及低压配电的安全稳定运行具有十分重要的意义。
　　 系统由主控模块、开关量模块和人机交互模块组成。主控模块采用NXP公司的ARM(LPC2368)作为中央处理器，实现对开关量模块采集的数据进行处理、判断及存储的功能；同时主控模块设计了异步通信单元，与开关量模块、人机交互模块构成实时通信系统，便于电参数的实时分析、判断和实时存储。开关量模块采用单片机STC12C5A60S2作为其控制核心，高精度电能测量芯片ATT7022B作为数据采集核心，实现开关量采集、数据采集、电参数测量等重要功能。为了系统操作直观、简便，设计了功能齐全、操作简单的人机交互模块，包括LCD显示、键盘操作和蜂鸣器报警等。
　　 通过实验室测试以及现场验证，系统运行良好，测量精度高，达到了预定的设计目标。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 发展现状

1.3 工作与内容

第二章 基于LPC2368的低压配电智能监控系统设计方案

2.1 系统功能要求及指标要求

2.2 监控系统电参数测量的理论基础

2.2.1 有功功率、无功功率、视在功率以及功率因数的关系

2.2.2 电压、电流有效值测量

2.2.3 有功功率测量

2.2.4 无功功率测量

2.2.5 视在功率测量

2.2.6 能量测量

2.2.7 功率因数测量

2.3 系统硬件总体方案设计

2.4 系统软件总体方案设计

2.4.1 软件功能模块

2.4.2 软件层次结构

第三章 系统硬件结构

3.1 主控模块设计

3.1.1 LPC2368处理器介绍

3.1.2 RS232转RS422、RS485接口

3.1.3 铁电存储器

3.1.4 RTC实时时钟电路

3.2 电源模块设计

3.2.1 AD/DC电压转换电路

3.2.25V/3.3V电压转换电路

3.3 开关量模块设计

3.3.1 模拟量测量

3.3.2 开关量采集与输出控制

3.4 人机交互模块设计

3.4.1 人机交互模块设计方案

3.4.2 人机交互模块结构和原理

第四章 低压配电智能监控系统软件设计

4.1 系统开发的软件平台

4.2 主控模块软件设计

4.2.1 主控模块软件体系结构

4.2.2 LPC2368上嵌入μC/OS-Ⅱ实时操作系统

4.2.3 主控模块任务设计

4.3 开关量模块软件设计

4.3.1 ATT7022B校表配置

4.3.2 模拟量测量值读取

4.4 人机交互模块软件设计

4.4.1 主菜单页面切换模块

4.4.2 按键扫描模块

4.4.3 选项管理控制模块

4.4.4 数据输入模块

第五章 系统测试

5.1 系统计量功能测试

5.2 通信功能测试

总结与展望

致谢

参考文献

作者在硕士期间参加的课题和发表的论文