基于Cortex-m4技术的电网数据采集终端设计

更新时间：2020-03-23 16:29:41 大小：13M 上传用户：xiaohei1810 查看TA发布的资源 标签：Cortex-m4 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

电力能源对于国家的建设，发展起着支柱作用。而对电力能源的使用，传输，需要高效稳定的电网监控系统，电网数据监控系统通常由以下几大部分构成:传感器端，采集终端，通讯组网接口，后台数据处理端。其中，集终端的作用非常重要，采集终端作为原始数据采集，分析，处理，传输的模块分布于电网监控系统每一个节点，在电力数据监控系统中起着核心作用。而传统的电力数据采集终端使用8位单片机，功能较为单一，难以实现电力系统的实时监控与故障诊断，近年来，一些发达国家使用先进的采集终端使用DSP处理器作为核心控制器，满足了高效实时性，以及复杂数据处理算法的实现，但DSP芯片价格较高昂，功耗较大，同时芯片接口单一，对于通讯接口的设计，人机交互接口的设计较为困难。

本文设计实现了一款基于Cortex-m4的电网数据采集终端，采集终端使用STM32F407嵌入式处理器作为核心控制器，该控制器使用CORTEX-M4为内核，该内核为ARM最新开发的一款32位处理器内核，在M3内核基础上增强了数字信号的处理能力，使具备M4内核的处理器具有更强的数据处理能力。使用UCOS3嵌入式操作系统。STM32系列嵌入式处理器应用于物联网中各个节点控制领域具有高效，高实时性，开发方便，功耗低，数据处理能力强的特点。

本文认真分析了数据采集终端的总体需求，根据需求设计了软件，硬件总体方案，并进行了系统的硬件平台详细设计，包括:数据采集硬件平台设计，数据存储硬件平台设计，数据通信接口硬件平台设计，显示及人机交互硬件平台设计。完成硬件平台详细设计后，进行了软件模块的详细设计，包括:数据采集模块软件设计，数据分析处理软件模块设计，数据通信模块软件设计，数据存储模块软件设计，系统显示及人机交互软件模块设计。在软件模块设计完成后根据需求对系统各项功能进行了分别测试及集成综合测试。经测试，本文设计的电网数据采集终端可完成对各个电网节点的原始电压，电流，温湿度，工作时间等原始数据实时，精确地采集。对采集到的原始电压，电流数据，使用均值滤波，加窗的FFT算法等数字信号处理算法进行去除噪声，低次谐波抑制等处理，得到有效信号，进而计算功率，用户用电量等数据，设计结果可以根据节点各项处理后的数据分析该节点目前的工作状态。数据处理分析的结果...