基于McWiLL的用電信息采集集中器設(shè)計的中期報告

基于McWiLL的用電信息采集集中器設(shè)計的中期報告一、項目背景隨著社會的進步和科技的發(fā)展，人們對于工業(yè)智能化和信息化水平的要求也日益提高，對于電能的有效利用更是越來越看重，由此涌現(xiàn)了大量的電能信息采集集中器。本項目的設(shè)計背景就是在這樣的背景下，基于McWiLL技術(shù)研發(fā)一種高效穩(wěn)定的用電信息采集集中器，實現(xiàn)對于用電信息的高精度采集、傳輸和處理，為用戶提供一種科學(xué)、節(jié)能、高效的用電管理方式，同時為推進工業(yè)智能化奠定基礎(chǔ)。二、項目內(nèi)容本項目的主要內(nèi)容包括硬件設(shè)計、軟件設(shè)計和系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理分析。具體如下：1.硬件設(shè)計本次硬件設(shè)計采用主流的基于ARM處理器平臺的開發(fā)板和MCU單片機進行開發(fā)，主要包括如下內(nèi)容：(1)電流互感器模塊設(shè)計：采用Honeywell公司的電流互感器，通過改變互感器輸出信號中的電壓等級，實現(xiàn)對電流的采樣；(2)電壓互感器模塊設(shè)計：采用相似的模式，通過互感器將電壓信號轉(zhuǎn)換成為與電流信號相似的模擬信號；(3)AD轉(zhuǎn)換器模塊設(shè)計：使用TI公司的32位帶高速12位ADC的ARMCortex-M3處理器，實現(xiàn)對模擬信號的高精度采樣；(4)GPRS模塊設(shè)計：采用SIM900A模塊，實現(xiàn)信息傳輸；(5)電源模塊設(shè)計：采用DC-DC升降壓芯片，提供穩(wěn)定的電源給集中器各個功能模塊。2.軟件設(shè)計軟件部分主要包括驅(qū)動程序設(shè)計、協(xié)議研發(fā)和程序調(diào)試，具體如下：(1)驅(qū)動程序設(shè)計：采用標準的驅(qū)動程序設(shè)計模式，利用C語言和相關(guān)開發(fā)庫，完成整個系統(tǒng)的驅(qū)動程序設(shè)計，并對各個模塊進行充分測試；(2)協(xié)議研發(fā)：基于Modbus協(xié)議，設(shè)計適合嵌入式系統(tǒng)的協(xié)議子集，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的收集、傳輸和處理；(3)程序調(diào)試及測試：利用Keil或IAR等集成開發(fā)環(huán)境對程序進行調(diào)試和測試，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和兼容性。3.系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理分析數(shù)據(jù)處理部分是集中器的重要組成部分，其主要功能是對采集的數(shù)據(jù)進行預(yù)處理和分析，為用戶提供高效的管理決策支持，具體功能如下：(1)采集數(shù)據(jù)的分類和整理；(2)對采集的數(shù)據(jù)進行邏輯分類和分析；(3)生成各種報表，包括系統(tǒng)性能報表、異常分析報表和用電量報表等。三、實現(xiàn)方案為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和準確性，本項目選擇基于MCU單片機和ARM處理器平臺的硬件設(shè)計方案，利用C語言和相關(guān)開發(fā)庫進行軟件設(shè)計和開發(fā)。同時，還將采用Modbus協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸和處理，基于GPRS模塊實現(xiàn)信息傳輸。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)預(yù)處理和分析采用MATLAB軟件和C語言開發(fā)的算法庫。四、項目進度目前，項目硬件設(shè)計已經(jīng)完成，軟件設(shè)計正在進行中。待軟件設(shè)計和開發(fā)完成后，將進行系統(tǒng)調(diào)試和測試，最終實現(xiàn)預(yù)定的目標。五、項目總結(jié)本項目的實現(xiàn)將進一步提升用電信息采集的效率和準確性