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嵌入式控制器在電力監控及交通安全應用

放大字體  縮小字體 發布日期:2014-10-21     來源:[標簽:出處]     作者:[標簽:作者]     瀏覽次數:128
核心提示:
設計者和廠商都希望嵌入式控制器新聞專題 >控制器能夠為電力監控與交通管理系統提供新的通用功能,包括滿足用電計量、汽車監控、數據搜集和傳感器新聞專題 >傳感器調節等方面的要求。當今嵌入式控制器種類與型號已不少,而基于混合信號的嵌入式控制器作為實現這些系統功能的監控,是一種實現節能的新型有效技術。

  主要技術規范

  如今,一類新的嵌入式控制器已經出現,它們能在同一硅片上整合高性能數據采集子系統,具有近似DSP功能及RSIC-CPU核,從而簡化了外部模擬接口。圖1示意了現代嵌入式控制器(MAXQ系列)的整合能力,并與傳統微控制器作了比較。

  MAXQ系列嵌入式控制器是這種新一代c的代表,除了通常的UART(通用異步接收、傳送器)、定時器和I/O端口外,還集成了一組簡化的模擬接口的外設:

  一個16位、每秒8百萬條指令(MIPS)及單周期RISC核;

  具有32Kd閃存(flash存儲器)、512BRAM和獨立波特率產生器的2個UART;

  一對16位Delta-Sigma()ADC  

  能夠以PWM模式工作的16位定時器;

  一個帶40位累加器的16×16乘法器。

  MAXQ系列嵌入式控制器還有一個時鐘/日歷、一個LCD控制器和簡化IR(紅外)通訊通道接口的硬件。內含3個定時器,其中1個支持PWMD/A;紅外通信功能;可驅動112段LCD的控制器;依靠電池備份、具有日歷和亞秒鬧鐘功能的實時時鐘。

  在電力監控與交通安全方案中的應用[$page]

  電力監視裝置方案

  如今越來越多的電器始終處于耗電狀態。例如電冰箱,其電源含間歇開關,只有當冰箱內部溫度高于限定值時電源才被接通。實際上,耗電的設備到處都是,多媒體設備發出亮光的指示燈,表示它被關閉,在等待命令被再次打開。過去,閉合開關就意味著該設備不再有任何形式的工作。但在今天,“關掉”電視機只是使其處于待機模式,而許多電路仍在耗電。事實上,現在已經很難找到真正切斷電源的電器。

  微機也是隱蔽耗電的設備。在網絡時代的今天,人們離開時還讓微機下載文件、收取郵件等等,其耗電量仍值得考究。

  MAXQ系列嵌入式控制器不失為電力監視裝置設計方案中的理想選擇,圖2為具體設計方案示意框圖。

  在多普勒雷達系統應用

  應用方案

  MAXQ系列嵌入式控制器它的兩個ADC分別設計用于監視電壓通道和電流通道。在本項目中,MAXQ3120連續監視進入某設備的電壓和電流。然后,它可以報告該設備的平均功率,用電高峰出現的次數和幅度,如有需要還可提供該設備的功率因數。

  其最簡單、直接的報告方法是在監視裝置上配置一個小巧的LCD。LCD價格低廉,用來監視單個設備時,可做得非常緊湊、易用。該嵌入式控制器可在多種顯示模式間進行切換(電壓均方根、電流均方根、功率、度數等等),可使用一個或多個按鈕控制切換。

  如需監視多個設備,可建立中心站來記錄來自各從站的數據。并可用廉價的模塊實現不太理想的數據傳輸。該嵌入式控制器的ADC僅有20,000次/秒的采樣速率,這種速率無法解調100kHz范圍內的載波(這個頻段被普遍用于電力線控制系統),但是它們可以解調音頻范圍的載波。如果數據傳送速率足夠慢,比如約10bps,其可實現非常可靠的通信。主站可以是單獨的裝置,也可以通過微機的串口與其連接。后一種方案更具有吸引力,因為微機的存儲量足夠大,且能夠完成比微控制器更復雜的任務。

  交通安全在多普勒雷達系統中的應用(見圖3)。

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