(2)确定电能质量监测仪ARM模块总体结构设计方案,分析各部分电路设计,并设计ARM模块硬件电路。

    (3)编写软件实现与DSP模块的通信功能。

    (4)软件、硬件设计,实现相关参数的监测数据在LCD上的显示功能。

    (5)软件设计,实现上位机与ARM模块的通信,从而网页浏览的功能。

1.4 研究方法、步骤和措施

1.4.1 研究方法

    (1)阅读大量国内外文献,关注最新技术发展与成果,并从中汲取知识和研究方式。

    (2)自主学习基础知识:如熟悉硬件原理图绘制,熟悉C语言程序设计方法并掌握用C语言编写程序,熟悉ARM基础知识及ARM开发板的外设功能与使用。

    (3)实验论证:通过大量实验发现问题与解决问题。

    (4)与指导老师以及组员交流从而更好地认识与解决问题。

1.4.2 研究步骤

    (1)熟悉ARM开发板并设计ARM硬件模块原理图。

    (2)设计LCD显示模块程序,实现电能质量监测指标显示功能。

    (3)设计与DSP的通信模块,实现从DSP接收数据的功能。

    (4)设计以太网模块,实现动态网页功能。

    (5)功能调试与完善。

    (6)完成外文译文并撰写毕业设计论文。

1.4.3 研究措施

    (1)选用以Cortex-m3为内核的LPC1788开发板。

    (2)选用UART实现与DSP的通信。

    (3)选用米尔公司的MY-LCD43TP型号显示屏。

    (4)选用以太网收发器DP83848C以完成与上位机通信。

    (5)选用开发平台:KEIL μVision4。

    (6)选用仿真器:ULINK2。

第二章 系统的总体设计

2.1 设计要求

   (1)实时性

实时系统要求系统必须在规定时间里对外部事件做出反应,当然这个规定时间是根据实际需要来制定,实际反应时间应满足实际需要并留有裕量。

(2)良好的人机界面

     为了让监测管理人员更好的监测电能质量的各项数据并进行分析,友好的人机界面是必须的。

(3)经济型

设计人员通过良好的选择设计方案与硬件型号选择,可达到较好的性价比,从而使产品在市场上具有竞争力[4]。

2.2 系统总体设计方案

2.2.1 硬件设计方案

ARM公司自己并不生产微处理器,而是出售ARM框架授权给各个生产厂家,各生产厂家再根据情况加入一些片上芯片而成为以ARM为内核的微处理器。在ARM公司开发的内核中,ARM7内核是一款经典的内核,在当时被大量使用并获得广泛认可,而目前ARM公司主推的Cortex系列下面的Cortex-M3是其替代产品,它于2004年推出且是最早的Cortex系列内核,在许多方面都得到很大提升,M代表低功耗,主要用于实时嵌入式系统[5]。

NXP(恩智浦)公司是是一家新近独立的半导体公司,它从ARM公司购入ARM框架授权,以Cortex内核开发了多种型号且适用不同需求的多种微控制器芯片,它的以Cortex-M为内核的芯片继承了ARM内核M系列的优点,不仅在能耗方面表现优秀,而且性能很高。而我们所做的电能质量监测仪是实时的、便携式的,对功耗和速度要求较高[6],因此,我们选择NXP公司中以Cortex-M3为内核的LPC1788微控制器。

本系统选用片上外设UART2与RS-232相连,然后用一根RS-232线将DSP与ARM开发板相连以实现数据传送。

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