基于ATmega128的32路遥脉单元设计及应用
基于ATmega128的32路遥脉单元设计及应用
介绍一款基于8位单片机
ATmega128为主控芯片，具有接收32路脉冲信号输入的ARTU-P32型遥脉单元设计原理，以及该产品主要技术指标与应用案例。
但已建楼宇主要电气干线上一般安装的往往是壁挂式机械电能表，不带RS485通讯接口，拆除重装智能表既造成浪费，又增加成本。本文介绍一款具有32路遥脉接点输入的ARTU-P32，该装置可接受32路有源或无源电能脉冲信号，把各路脉冲分别进行累加计数，再经通讯实现和上位机监控系统的数据交换，既不浪费原有电表，又实现电能集中抄表，减少人工抄表成本，提高管理效率。
ARTU-P32遥脉单元硬件电路包括，主
CPU芯片、拨码开关设定输入、实时时钟、双路RS485通讯、脉冲计数存储、电源管理及看门狗控制、光电隔离输入采集、供电电源模块等8部分组成。
32路开关量信号采集单元设计采用ATMEL公司的
ATmega128,单芯片实现双路RS485通讯、数据处理、脉冲记录存取，显示状态控制等。
ATmega128是ATMEL公司推出的一款8位RISC结构高速低功耗单片机，在16M时钟频率时系统性能可达16MIPS，内带128k的Flash、4k的EEPROM、4k系统SRAM；可扩展64k外部存储器；两路UART通讯口。同时该芯片拥有JTAG在线编程口，方便用户调试，降低了开发成本，53个可编程I/O口可以挂接足够多的外围设备。
拨码开关提供用户一个简化的人机接口，用于设定RS485通讯中的地址、波特率、数据格式等设定功能，拨码开关的10位数据口都接10k电阻上拉到Vcc，电路使用一个74HC244数据缓冲器，把拨码开关的状态传送到8位数据总线，剩余两根数据线则直接接到CPU的I/O端口。
实时时钟芯片RX-8025A提供给系统当前时间数据，该芯片拥有400kHz串行IIC总线接口，其内置的32.768kHz石英振荡器，提供宽温、高稳定性的实时时间数据。
通讯方式采用双路RS485方式，调试及设定和上位机通讯部分在物理上分成两路，互不干扰，有效防止可能存在的误操作。
脉冲计数存储器使用32k低功耗SRAMIC61C256AH和后备电源形成一个断电不丢失的数据存储单元，使用数据锁存器74HC373和CPU的PC端口组成15位数据地址对IC3进行数据存储操作。
掉电自动保存部分使用MAX691CW作为电源管理，在系统有辅助供电的情况下保证IC3由主电源Vcc供电，当主电源掉电时则自动切换到后备电池供电方式。同时此芯片还兼有看门狗功能，在系统死机的极端情况下及时复位CPU，使系统快速恢复至受控状态。
