Page 259 - 配电网及其自动化技术研究

第五章 配电自动化运行监管与监控的实现研究

电路较复杂，因此VCC不太稳定，有时会出现小范围的波动，有时甚至有较大的

浪涌电压，接入B0505可使通信模块的供电与外部隔离开来，外部电压的波动及
浪涌不会对通信模块产生影响，保证了通信模块的正常供电，同时也避免了大电

流烧坏MAX485驱动芯片。
3.数码管驱动

多功能仪表可测量多种电参量数据，电流、电压、功率、能量、功率因数、
频率等不同类型的数据可通过按键手动循环显示，但在A、B、C三相电压或三
相电流需在一个界面下同时显示，因此，这部分设计了3个四联数码管来显示数

据，除了显示测量数据外，数码管还承担了设置界面的显示工作，它可以显示简
单的英文字母，如密码用PSD显示，接线方式用NET显示，通信设置用CONN显

示等。
数码管显示如果用单片机直接驱动，需要耗费很多I/O端口，即使是用较节

省的动态显示方法，3个四联数码管也需要20个I/O口，对于单片机来说，I/O端
口是非常宝贵的资源，为数码管显示提供20个IO口显然是无法实现的，而且，动

态显示需要不断刷新，增加了MCU的负担，因此单片机直接驱动数码管的方案
不合理。

4.铁电存储
多功能仪表有电能累积功能，而且要保证电能值掉电不丢失，因此存在电能

存储问题。为了保证意外断电时电能存储误差不大，本设计采用4秒存储一次电
能值。如果采用普通的EEPROM存储电能，有两个问题，其一，存储数据太慢，

其二，也是最主要的问题，擦写次数太少。按照4秒一次的存储频率，多功能仪
表连续使用一年的存储次数为约788万次，而普通24C02的擦写寿命仅为100万

次，这远不能达到本设计的要求。因此本设计采用铁电存储器FM25040来存储电
能。FM25040采用先进的铁电技术，一次写操作仅需几百纳秒，远高于EEPROM
5毫秒的写操作速度；FM25040可承受100亿次读写操作，几乎为无限次读写。

FM25040采用SPI方式进行数据传输，外围电路十分简单。本设计用单片机
普通IO口模拟SPI直接控制铁电存储器进行数据传输。由于铁电存储器的数据读

写速度快，因此相对于普通EEPROM，其受干扰的可能性小了很多。

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