但是P2口作为地址输出时是由内部控制开关转换的,并不会改变其输出寄存器的内容,故访问外部地址结束后,P2口的输出锁存器的内容会恢复到输出引脚。
因此,可以根据访问外部地址的频繁程度,P2口在其间仍可作为通IO,P3口做通用IO使用时,和P1, P2口类似。在作为多功能端口的时候,它作为读写信号(扩展外部存储器的时候)和标准串行IO口。
3.11 键盘操作部分
该模块是一个人机接口,其作用为方便用户根据自身需要对设备进行操作。在本设计方案中,键盘部分选用HD7279,显示部分选用LED数码管(虽简易,但能满足需求)。该模块能实现铁心电流、量程(0-100mA, 1-1A, 2-10A)电流预警值的显示,还能够通过按键切换显示。同时通过软件编程,还可以扩展其它功能,比如通过按键设定短信中心号等。
3.11.1 键盘
通过该部分,可以使用户根据需要设置短信中心号码和电流报警范围。本设计采用可编程数码管键盘串行接口芯片HD7279A,在下文中,将对该芯片的工作原理、工作时序等做出相关介绍。
1)HD7279A芯片的特点及工作原理
HD7279A是一片具有串行接口的智能显示驱动芯片,可同时驱动8bit共阴式数码管和连接64键的键盘矩阵,无需外围元件可直接驱动LED,单片即可完成LED显示和键盘接口的全部功能。
引脚功能介绍如下: 1,2脚(VDD): 正电源。 3,6脚(NC ): 无连接,悬空。 4脚(vss ): 接地。
6脚(CS): 片选输入端,低电平有效。
7脚(CLK): 同步时钟输入端,上升沿数据有效。 8脚(D ATA ): 串行数据输入输出端。 9脚(KEY): 按键有效输出端。
10一16脚(SG—SA): 段g一段a驱动输出。 17脚(DP ): 小数点驱动输出。
18—25脚(DIG0—DIG7): LED0—LED7驱动输出。 26脚(CLKO ):震荡输出端。 27脚(RC): RC振荡器连接端。 28脚(RESET): 复位端。
在应用中,未用的键盘或LED数码管均可省去,而且互不影响。如果不用键盘,典型电路中8只100可Ω下拉电阻均可省去,如果仅接一个按键,则8只100KΩ下拉电阻必须全部连接。除非不接LED,否则8只200Ω限流电阻均不能省去。外接RC震荡电路的典型值为:R=1.5kΩ,C=15pF。下拉电阻与位选电阻的阻值应遵循一定的比例关系。在不影响显示的情况下,下拉电阻应尽可能小,大大提高键盘抗干扰能力。驱动大功率的LED时需增加驱动电路,或尽量采用高亮度LED以简化设计。复位端RESET也可由单片机直接控制以增加可靠性,但需要占用单片机资源。HD7279A与单片机采用SPI串行接口方式连接,共有3种类型16条命令格式,即不带数据的纯指令,带数据的指令和读键盘键值代码指令。
2)电路设计
键盘显示部分由LED数码管、按键、HD7279A智能芯片组成。其中,LED数码管总共8位数字显示,可以显示当前的电流值,以及显示用户预设报警范围值、量程等。
3.12 信号传输部分
该部分主要由GSM模块组成。GSM网络已在全国范围内实现了联网和漫游,网络性强,用户无需另外组网而花费大量资金。由于它对用户数量没有限制,在电力系统中已广泛应用于变电所高压断路器开断、远程高压线路监测、自动抄表、加热系统等方面。结构中应用GSM系统中的SMS(短信服务)来实现数据传送,当现场数据量不大时,SMS是一种很合适的传送方式。
3.13 SIM300C模块
SIM300C是由SIMCOM公司推出的,价格便宜、功能齐全的GPRS模块。
SIM300C是一个三频段GSMGPRS解决方案,它使用工业标准界面,支持GSMGPRS90018001900MHz,可以实现语音、SMS、数据和传真信息的高速传输。同时具有功耗低、尺寸小的特点。内置强大的TCPIP协议栈,屏蔽了复杂的接口协议栈,取而代之的是通过简单的AT命令交互,使开发更加简单方便。
3.14 SIM卡接口
无线通信模块需要连接SIM卡接入GPRS网络,此处SIM卡的作用是身份验证,数据传输流量计费。由于SIM300C电源采用+4.2V,故另作+5V+4.2V电源转换电路。
4 10kV电力变压器状态参量监测系统软件设计
4.1 软件控制部分流程图
开始LCD1602初始化ADC0832初始化等待交流电压和电流采样电路稳定按键处理程序键盘是否有输入YESNOADC0832通道0和通道1分别对电压和电流进行采样两路DS18B20温度采样报警并GPRS传送远程消息是否检测到异常YESNOLCD1602显示电压,电流值,两路温度监控值,同时显示运行状态是否正常结束
图4-1 系统整体流程图
Figure 4-1 Flow Chart of the system as a whole
相关推荐: