基于ARM和CPLD的氫氣參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng).pdf

1、在電力現(xiàn)代化建設(shè)中，提高發(fā)電機(jī)發(fā)電效率是其中重要的一環(huán)，氫氣作為導(dǎo)熱性冷卻介質(zhì)廣泛的應(yīng)用于發(fā)電設(shè)備，作為冷卻劑，它可以有效地提高其發(fā)電效率，但它又是一種易燃易爆氣體，所以使氫氣參數(shù)處于正常范圍，保證發(fā)電機(jī)高效、安全正常工作就變得至關(guān)重要，因此對(duì)氫氣參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)有著重要的意義。 本論文研究和開(kāi)發(fā)了基于ARM和CPLD的氫氣參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，首先簡(jiǎn)要的分析了氫冷發(fā)電機(jī)系統(tǒng)對(duì)氫氣參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的必要性以及當(dāng)前電力系統(tǒng)氫氣參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)

2、展情況。然后提出了一種利用無(wú)線通信手機(jī)短消息業(yè)務(wù)SMS、工控總線Modbus通信協(xié)議和RR485總線、SD卡海量存儲(chǔ)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)多氫氣參數(shù)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。該方案以功能強(qiáng)大的ARM處理器作為系統(tǒng)的核心。采用高精度的16位AD轉(zhuǎn)換芯片，并使用兩種濾波算法的結(jié)合對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波，滿足系統(tǒng)對(duì)氫氣參數(shù)采集精度的要求。同時(shí)系統(tǒng)結(jié)合CPLD技術(shù)，用于解決系統(tǒng)內(nèi)微控器I/O口不足以及SD卡驅(qū)動(dòng)的問(wèn)題，本論文采用一片CPLD擴(kuò)展I

3、/O口，每一個(gè)擴(kuò)展的I/O口都分配固定的地址，ARM微控器可以通過(guò)外部總線控制擴(kuò)展I/O口的輸出電平。SD卡(Secure Digital Memory Card)中文翻譯為安全數(shù)碼卡，是一種基于半導(dǎo)體快閃記憶器的新一代記憶設(shè)備，具有低成本，大容量的特點(diǎn)，系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)使用了SD卡作為存儲(chǔ)介質(zhì)，系統(tǒng)并沒(méi)有直接使用ARM處理器讀寫(xiě)SD卡，而是使用了擁有1270個(gè)邏輯單元的MAXⅡ1270 CPLD來(lái)驅(qū)動(dòng)SD卡，在CPLD中使用VHDL

4、語(yǔ)言設(shè)計(jì)了SD卡的總線協(xié)議，外部總線接口，SRAM的讀寫(xiě)時(shí)序等，這樣既可以提高微處理器SD卡的讀寫(xiě)速度，增強(qiáng)微處理器程序的移植性，又可以簡(jiǎn)化微處理器讀寫(xiě)SD卡的步驟并減少微處理器的負(fù)擔(dān)。 本論文的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸采用GSM無(wú)線通信技術(shù)的SMS業(yè)務(wù)遠(yuǎn)傳現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)了GSM模塊的軟件硬件，實(shí)現(xiàn)了報(bào)警等數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸，系統(tǒng)的有線傳輸采用了基于Modbus通信協(xié)議的RS485總線通信方式，采用這兩種通信方式使系統(tǒng)的通信更加靈活、可靠。本論