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引言
32路開關(guān)量信號(hào)采集單元(ARTU-K32)設(shè)計(jì)采用ATMEL公司的ATmega128,單芯片實(shí)現(xiàn)雙路RS485通訊、數(shù)據(jù)處理、事件記錄存取,顯示狀態(tài)控制等。ATmega128是ATMEL公司推出的一款8位RISC結(jié)構(gòu)高速低功耗單片機(jī),在16M時(shí)鐘頻率時(shí)系統(tǒng)性能可達(dá)16MIPS,內(nèi)帶128k的Flash、4k的EEPROM、4k系統(tǒng)SRAM;可擴(kuò)展64k外部存儲(chǔ)器;兩路UART通訊口。同時(shí)該芯片擁有JTAG在線編程口,方便用戶調(diào)試,降低了開發(fā)成本,53個(gè)可編程I/O口可以掛接足夠多的外圍設(shè)備。
撥碼開關(guān)提供用戶一個(gè)簡化的人機(jī)接口,用于設(shè)定RS485通訊中的地址、波特率、數(shù)據(jù)格式等設(shè)定功能,撥碼開關(guān)(SW1)的10位數(shù)據(jù)口都接10k電阻上拉到Vcc,電路使用一個(gè)74HC244(IC5)數(shù)據(jù)緩沖器,把撥碼開關(guān)的狀態(tài)傳送到8位數(shù)據(jù)總線,剩余兩根數(shù)據(jù)線則直接接到CPU的I/O端口。(見圖2)
1.5 SOE事件記錄存儲(chǔ)
SOE事件記錄存儲(chǔ)器使用32k低功耗SRAM(IC3)IC61C256AH和后備電源形成一個(gè)斷電不丟失的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元,使用數(shù)據(jù)鎖存器74HC373(IC2)和CPU的PC端口組成15位數(shù)據(jù)地址對(duì)IC3進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)操作。(見圖4)
掉電自動(dòng)保存部分使用MAX691CWE(IC8)作為電源管理,在系統(tǒng)有輔助供電的情況下保證IC3由主電源Vcc供電,當(dāng)主電源掉電時(shí)則自動(dòng)切換到后備電池供電方式。同時(shí)此芯片還兼有看門狗功能,在系統(tǒng)死機(jī)的情況下及時(shí)復(fù)位CPU,使系統(tǒng)快速恢復(fù)至受控狀態(tài)。(見圖5)
外部開關(guān)信號(hào)采集使用光耦(IC1,IC2只畫出其中四路)作電器隔離,光耦輸出端使用一個(gè)數(shù)據(jù)緩沖器74HC244(IC9)對(duì)光耦輸出信號(hào)進(jìn)行緩沖后傳送到CPU的數(shù)據(jù)總線供CPU讀取。(見圖6)
產(chǎn)品主要技術(shù)指標(biāo) 表1 |
性能 | 指 標(biāo) |
輸入回路/方式 | 32路有源濕接點(diǎn)或無源干接點(diǎn) |
總線方式 | 二線制半雙工RS485(ModBus—RTU)建議采用三芯屏蔽線 |
總線容量 | ≤32 |
開關(guān)量事件分辨率 | 多接點(diǎn)相繼變位的區(qū)分能力,任兩個(gè)接點(diǎn)變位時(shí)間間隔大于1毫秒時(shí),單元的區(qū)分能力(小于2ms)并在SOE中體現(xiàn)出來 |
遙信掃描速度 | 32個(gè)通道掃描一周需要1ms |
遙信去抖時(shí)間 | 1~99ms可編程(32通道統(tǒng)一的時(shí)間) |
事件順序記錄(SOE)容量 | 1600組 |
外殼防護(hù)等級(jí) | IP20 |
電源 | DC24V或AC/DC200V |
電源功耗 | <5W |
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