Bài viết này giới thiệu thành phần và nguyên lý của đồng hồ đo ba pha thông minh được thiết kế theo mô-đun, phân tích các đặc điểm của chip điều khiển và giải thích sơ đồ triển khai của đồng hồ đo ba pha thông minh được thiết kế theo mô-đun.
Từ khóa: mô đun hóa; đồng hồ ba pha thông minh
Nội dung:
2. Thiết kế mô-đun phần cứng công tơ điện
2.3 Mô-đun quản lý đầu ra xung
1.Giới thiệu
Sơ đồ thiết kế hiện tại của đồng hồ thông minh nói chung là thiết kế tích hợp chức năng, một sơ đồ cho mỗi đồng hồ, bao gồm phần cứng và phần mềm, chỉ có thể được sử dụng trên các đồng hồ thông minh cụ thể và không thể sử dụng trên các đồng hồ có thông số kỹ thuật khác nhau. Ví dụ: đối với các đồng hồ đo có cùng thông số dòng điện và điện áp: đồng hồ đo có một phần mềm và phần cứng, còn đồng hồ LCD có phần mềm và phần cứng khác. Sau khi áp dụng phương pháp thiết kế mô-đun, chỉ có thể sử dụng một phiên bản phần cứng và một phiên bản phần mềm để nhận ra chức năng của hai đồng hồ đo khác nhau thông qua cấu hình và kết hợp đơn giản.
2. Thiết kế mô-đun phần cứng công tơ điện
Bảy mô-đun của phần cứng công tơ điện độc lập về mặt vật lý, có thể hoán đổi và cắm-và-chạy trên giao diện phần cứng. Mô-đun nguồn, mô-đun con người-máy, mô-đun đo sáng và lấy mẫu, mô-đun lưu trữ và mô-đun đầu ra xung đều cần phải có khả năng-nóng-không thể thay thế được. Chỉ khi tất cả các module trên được cắm vào và bật nguồn thì mới có thể sử dụng bình thường. Nguyên lý làm việc và thiết kế cụ thể của từng mô-đun được mô tả theo thứ tự của các mô-đun.
Mô-đun lấy mẫu đo sáng có thể thực hiện hai phương pháp lấy mẫu: một là cung cấp dữ liệu đo sáng gốc cho MCU bằng cách lấy mẫu CT; cách còn lại là cung cấp dữ liệu đo sáng ban đầu cho MCU bằng cách lấy mẫu đồng mangan. Nghĩa là, sử dụng cùng một PCB, tương ứng với các giá trị điện trở lấy mẫu khác nhau và giá trị điện dung lấy mẫu, các giá trị điện trở và điện dung khác nhau được dán trong quá trình xử lý và sự khác biệt này được phản ánh trong BOM của thiết bị để hiện thực hóa thiết kế mô-đun.
2.2 Mô-đun lưu trữ
Khi thiết kế mô-đun lưu trữ PCB, các yêu cầu về dung lượng dữ liệu đồng hồ đo khác nhau sẽ được xem xét và tín hiệu chọn chip của chip lưu trữ được dành riêng để đạt được thiết kế mô-đun.
Các dòng địa chỉ đề cập đến A0, A1 và A2. Khi yêu cầu dung lượng lưu trữ tương đối nhỏ, A0, A1 và A2 được nối đất trực tiếp; khi yêu cầu dung lượng lưu trữ tương đối lớn, A0 được kết nối với nguồn điện và A1 và A2 được nối đất trực tiếp.
2.3 Mô-đun quản lý đầu ra xung
Khi thiết kế mô-đun quản lý đầu ra xung, bốn tình huống được xem xét: xung hoạt động thuận, xung hoạt động ngược, xung phản ứng thuận và xung phản ứng ngược, nghĩa là bốn mạch đầu ra xung được xem xét thống nhất. Đối với các nhu cầu khác nhau, 1 đến 4 mạch được đặt.
2.4 Mô-đun giao tiếp
Mô-đun truyền thông đề cập đến các mô-đun RF, PLC và GPRS. Giao diện truyền thông trao đổi dữ liệu với CPU máy đo thông qua cổng nối tiếp. Khi thiết kế, giao diện truyền thông và các dòng cổng GPIO tương ứng cần điều khiển được xem xét thống nhất. Trong giải pháp này, giao tiếp cổng nối tiếp UART được sử dụng thống nhất. Đường dữ liệu liên lạc có 1 TXD và 1 RXD để gửi và nhận. Một dòng dữ liệu điều khiển RESET xuất ra mức thấp tương ứng khi giao tiếp không bình thường và đặt lại mô-đun giao tiếp để mô-đun có thể tiếp tục giao tiếp bình thường.
3. Kết luận
Bằng cách áp dụng thiết kế mô-đun của phần mềm và phần cứng, phần cứng và phần mềm của đồng hồ thông minh có thể áp dụng nền tảng thiết kế cơ bản theo mô-đun. Các nhu cầu khác nhau của khách hàng có thể được đáp ứng thông qua cấu hình phần mềm tương ứng và trình cắm{1}}của các mô-đun phần cứng tương ứng.