基于新型多MCU系統(tǒng)的多功能電能表的設(shè)計

其中，MCU1的P0口作為數(shù)據(jù)采集通道接收經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號，W、R作為讀寫控制，P2.7和P3.3分別作為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換啟動和數(shù)據(jù)接收中斷啟動信號控制引腳，串行口作為遠(yuǎn)程自動抄表的通信接口（可擴(kuò)展紅外無線通道），P1口作為液晶顯示器（LCD）的數(shù)據(jù)口，P2.3、P2.4、P2.5用于LCD的顯示控制引腳，P2.2、P2.3分別接I2C 總線的SDA和SCL，P2.0、P2.1作為雙MCU之間數(shù)據(jù)共享協(xié)調(diào)通道。MCU2主要用做運算，掉電時數(shù)據(jù)保護(hù)顯得十分重要，因此以外部中斷作為FM31256芯片的掉電監(jiān)測輸出信號的輸入端，隨時進(jìn)行中斷數(shù)據(jù)保護(hù)處理。
這個系統(tǒng)與采用雙口RAM的多MCU系統(tǒng)相比，接線簡單，數(shù)據(jù)交換速度高、實時性好，數(shù)據(jù)保護(hù)可靠。另外，由于FM31256芯片集成了實時時鐘、看門狗、掉電保護(hù)中斷等單元，因而系統(tǒng)以較少的器件數(shù)量增加了電能峰、平、谷期分時計費，防止程序跑飛和系統(tǒng)掉電欠壓數(shù)據(jù)保護(hù)等功能，很大程度上提高了可靠性。
4. 結(jié)束語
為了對諧波污染源進(jìn)行合理的考核和治理，有必要計量基波和各次諧波電能，實現(xiàn)這個電能計量和質(zhì)量評估方案的關(guān)鍵，是研制能夠進(jìn)行諧波分析的多功能電能計量監(jiān)測裝置，該裝置能夠在高速、實時采集數(shù)據(jù)的同時進(jìn)行快速傅立葉變換分析和對各項電能指標(biāo)進(jìn)行計算、顯示。顯然，設(shè)計基于多MCU系統(tǒng)的多功能

電能表十分必要。
本文提出了一種基于I2C總線的新型多MCU系統(tǒng)的構(gòu)建方法，應(yīng)用讀寫快速、數(shù)據(jù)保護(hù)可靠、符合I2C總線標(biāo)準(zhǔn)的鐵電芯片(FM31256)作為多MCU系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)共享模塊，以I2C總線作為數(shù)據(jù)交換通道傳遞采集到的電量數(shù)據(jù)、加工過的電能數(shù)據(jù)以及實時時鐘數(shù)據(jù)。這種方法接線簡單，數(shù)據(jù)共享訪問高速、無讀寫延時、數(shù)據(jù)保護(hù)可靠并且元器件集成度高，是一種高效可靠的多MCU系統(tǒng)解決方案，能夠很好的發(fā)揮多MCU系統(tǒng)中各個MCU的功能，在實時測控領(lǐng)域中具有很高的應(yīng)用價值。同時，用這種多MCU系統(tǒng)設(shè)計的多功能電能表裝置體積小，芯片集成度高，工作穩(wěn)定可靠，很好的滿足了電量數(shù)據(jù)采集、處理的高速實時性和可靠性的要求，為實現(xiàn)具有諧波分析功能的電能計量和質(zhì)量監(jiān)測提供了先進(jìn)的技術(shù)手段。