电能质量监测记录分析仪硬件设计方案
1、stm32f4数字信号控制器简介
系统以意法半导体突出的以基于armcortexm4为内核的stm32f407zet6高性能微控制器为核心，其工作频率为168mhz，集成了单周期dsp指令和单精度浮点数运算单元，内置512mb闪存和192kb的sram，具有丰富的片上外设，包括本系统中用到的fsmc（可变静态存储控制器）、sdio接口、usb接口、以太网接口、i2c接口、uart接口和内部时钟等。较市场上同类微处理器具有功能强，价格低，开发使用方便等优势。
2、数据采集模块设计
前端采样电路如图2和图3所示，电压电流采样选用高精度电压电流互感器，其体积小、精度高、全封闭、隔离耐压能力强。互感器将电压电流转换为小信号后，经二阶低通滤波送至ad芯片进行转换。ad芯片选用高精度16位ad芯片ads8568spmr，基准电压2.5v，8通道同步采样，转换速率满足系统对快速采样转换的需求，且信噪比达到91.5db。
图2前端采样电路（一）
图3前端采样电路（二）
3、存储设计
系统存储分为以下四部分：
①nandflash选用三星k9f1g08u0d，连接到微控制器fsmc的bank2，具有128mb大容量存储空间，用于存储图片、系统参数和各种事件，当系统缺失sd卡时也用于电量记录。
②sd卡采用微控制器片上sdio接口实现，用于存储历史电量记录数据，最大可支持4gb容量。
③u盘存储通过物理层芯片usb3300-ezk与微控制器片上usb外设实现，用于数据的转存及程序、图库、参数的现场升级。
④fram铁电存储器fm24c64b，通过i2c总线和微控制器连接，用于存储实时电能数据并为电量记录提供断电记忆功能。
4、显示模块设计
系统采用3.5in16位色tft液晶屏作为显示输出，其分辨率为320×240，能够清晰地显示数据和曲线。运用ra8875作为显示驱动芯片，提供低成本的8080并列式微控制器接口，内建768kb显示内存，支持2d的bte引擎可处理大量图形数据的转换与传送，同时内建几何图形加速引擎，可大量节省使用者软件开发的时间，并提升微控制器软件的执行效率。
5、通信模块设计
系统采用rs485和以太网两种物理介质组网通信。rs485通信接口采用高速光耦进行隔离，稳定通信波特率最高可达38.4kbit/s，并通过瞬态抑制二极管对接口做了过电压保护，如图4所示。
图4过电压保护电路
以太网通信接口采用片上以太网外设通过简化介质独立接口（rmii）和外部快速物理层lan8720a芯片实现，rj45接口内部集成了1:1电压比的信号变压器，实现信号的隔离保护，提高通信的抗干扰性能，具体实现原理如图5所示。
图5以太网通信接口电路
中星5B号卫星参数表
雄飞新征程，再添新华章!格瑞普电池【国际营销中心】乔迁新禧
三相双开关PFC电路分析及在CCM模式下的控制策略
MS3585/MS3585M/MS3585D—无极性 RS-485 接口电路
莱特币后续的变化是怎样的
电能质量监测记录分析仪硬件设计方案
小米9新机曝光 购买可送小米20W无线充电器
索尼发布五款BRAVIA电视
什么是电流回路？如何产生的？
基于LCD驱动架构的MCU菜单框架设计
可穿戴设备市场如何才能快速升温？
Facebook在整个互联网上设定高标准
AI女神李飞飞当选美国医学科学院院士
华为与苹果在高端手机市场竞争愈发激烈 市场份额或将出现反复
亮点直击 | 东芝NEAS CHINA 2023芯见闻
浅谈人工智能技术与物联网结合带来的好处
物联网职业你看中哪一个
超声波清洗机价格多少钱一台？
VR--拓展虚拟视界，畅游梦幻与现实的未来
基于ARM9嵌入式的RS485总线接口设计，自动控制IO口实现通信方向控制
系统以意法半导体突出的以基于armcortexm4为内核的stm32f407zet6高性能微控制器为核心，其工作频率为168mhz，集成了单周期dsp指令和单精度浮点数运算单元，内置512mb闪存和192kb的sram，具有丰富的片上外设，包括本系统中用到的fsmc（可变静态存储控制器）、sdio接口、usb接口、以太网接口、i2c接口、uart接口和内部时钟等。较市场上同类微处理器具有功能强，价格低，开发使用方便等优势。
2、数据采集模块设计
前端采样电路如图2和图3所示，电压电流采样选用高精度电压电流互感器，其体积小、精度高、全封闭、隔离耐压能力强。互感器将电压电流转换为小信号后，经二阶低通滤波送至ad芯片进行转换。ad芯片选用高精度16位ad芯片ads8568spmr，基准电压2.5v，8通道同步采样，转换速率满足系统对快速采样转换的需求，且信噪比达到91.5db。
图2前端采样电路（一）
图3前端采样电路（二）
3、存储设计
系统存储分为以下四部分：
①nandflash选用三星k9f1g08u0d，连接到微控制器fsmc的bank2，具有128mb大容量存储空间，用于存储图片、系统参数和各种事件，当系统缺失sd卡时也用于电量记录。
②sd卡采用微控制器片上sdio接口实现，用于存储历史电量记录数据，最大可支持4gb容量。
③u盘存储通过物理层芯片usb3300-ezk与微控制器片上usb外设实现，用于数据的转存及程序、图库、参数的现场升级。
④fram铁电存储器fm24c64b，通过i2c总线和微控制器连接，用于存储实时电能数据并为电量记录提供断电记忆功能。
4、显示模块设计
系统采用3.5in16位色tft液晶屏作为显示输出，其分辨率为320×240，能够清晰地显示数据和曲线。运用ra8875作为显示驱动芯片，提供低成本的8080并列式微控制器接口，内建768kb显示内存，支持2d的bte引擎可处理大量图形数据的转换与传送，同时内建几何图形加速引擎，可大量节省使用者软件开发的时间，并提升微控制器软件的执行效率。
5、通信模块设计
系统采用rs485和以太网两种物理介质组网通信。rs485通信接口采用高速光耦进行隔离，稳定通信波特率最高可达38.4kbit/s，并通过瞬态抑制二极管对接口做了过电压保护，如图4所示。
图4过电压保护电路
以太网通信接口采用片上以太网外设通过简化介质独立接口（rmii）和外部快速物理层lan8720a芯片实现，rj45接口内部集成了1:1电压比的信号变压器，实现信号的隔离保护，提高通信的抗干扰性能，具体实现原理如图5所示。
图5以太网通信接口电路
中星5B号卫星参数表
雄飞新征程，再添新华章!格瑞普电池【国际营销中心】乔迁新禧
三相双开关PFC电路分析及在CCM模式下的控制策略
MS3585/MS3585M/MS3585D—无极性 RS-485 接口电路
莱特币后续的变化是怎样的
电能质量监测记录分析仪硬件设计方案
小米9新机曝光 购买可送小米20W无线充电器
索尼发布五款BRAVIA电视
什么是电流回路？如何产生的？
基于LCD驱动架构的MCU菜单框架设计
可穿戴设备市场如何才能快速升温？
Facebook在整个互联网上设定高标准
AI女神李飞飞当选美国医学科学院院士
华为与苹果在高端手机市场竞争愈发激烈 市场份额或将出现反复
亮点直击 | 东芝NEAS CHINA 2023芯见闻
浅谈人工智能技术与物联网结合带来的好处
物联网职业你看中哪一个
超声波清洗机价格多少钱一台？
VR--拓展虚拟视界，畅游梦幻与现实的未来
基于ARM9嵌入式的RS485总线接口设计，自动控制IO口实现通信方向控制