南京理工大学本科毕设答辩终.ppt

基于ARM的光伏并网发电系统的人机监控系统开发,答辩学生：,指导教师：副教授,南京理工大学自动化学院二一三年六月,2020/5/21,1,论文内容,选题背景及相关技术介绍,光伏并网发电系统原理图,光伏并网发电系统,光伏阵列,为使光伏发电系统运行更加安全可靠，监控系统必不可少,光伏并网逆变器,电网,选题背景,1,监控系统硬件总体设计,2.1,监控系统的总体设计,监控系统硬件框架设计,ARM主单元电路电源电路复位电路液晶显示控制电路按键电路串口通信接口电路铁电存储电路,监控系统的总体设计,监控系统软件总体设计,2.2,软件构架,采用前后台系统,ADS1.2开发环境（ARMDevelopingSuit）,编译集成环境CodeWarrior、调试环境AXDDebugger,监控系统的总体设计,监控系统软件总体设计,2.3,主程序流程图,UART通信中断程序流程图,定时器中断程序流程图,监控系统的硬件设计,ARM主电路单元,3.1,外接两个无源晶振12MHzARM工作频率的晶振32.768KHz时钟晶振,液晶显示电路,3.2,监控系统的硬件设计,MAX811为引脚的电压监视器,由其构成的复位电路,监控系统的硬件设计,复位电路,3.3,电源电路,3.4,监控系统的硬件设计,按键电路,3.5,监控系统的硬件设计,为实现人机交互功能，设置了4个按键，分别是UP、DOWN、ESC和ENTER。,ARM与DSP的通讯接口,3.6,监控系统的硬件设计,本设计采用了RS-485串口通信方式具有传输距离远，速率高，抗共模干扰能力强的特点,VA-VB200mV，输出1VA-VB-200mV，输出0,ARM与DSP的通讯接口,3.6,监控系统的硬件设计,采用单电源隔离型芯片ADM257E将系统电源与RS-485收发器电源进行隔离的方法,串行铁电存储电路,3.7,监控系统的硬件设计,铁电存储器既具有RAM简单好用，性能出色的特点，能够在掉电情况下保存数据，又称为非易失性RAM,监控系统的软件设计,监控系统的软件概述,4.1,菜单显示与操作功能与下位机串行通信功能铁电芯片的读写功能实时时钟功能,菜单的显示与操作程序设计,4.2,监控系统的软件设计,LCD模块的初始化,LPC2132引脚的配置,LCD模块控制寄存器的初始化,监控系统的软件概述,4.1,监控系统的软件设计,菜单的显示与操作程序设计,4.2,监控系统的软件设计,LCD显示模块部分引脚配置,菜单的显示与操作程序设计,4.2,监控系统的软件设计,LCD模块的WLCR,设置LCD处于正常工作，文字模式，正常显示，则需向WLCR写入11001101,即0 xcd。程序如下WriteDataToREG(0 x00,0 xcd),菜单的显示与操作程序设计,4.2,监控系统的软件设计,菜单的加载功能,由于传统的结构化程序设计的可修改性、可重用性都比较差，采用面向对象的编程方法实现菜单的加载功能。,菜单类型分类,无可修改参数菜单(I型菜单),带可修改参数菜单(II型菜单),I型菜单：typedefstruct_MENU_PRMTuint8ExitMark;/退出菜单(0-不退出，1-退出)uint8Cursor;/光标值(当前光标位置)uint8PageNo;/菜单页(显示开始项)uint8Index;/菜单索引(当前选择的菜单项)uint8DispNum;/显示项数(每页可以显示的菜单项)uint8MaxPage;/最大页数(最大有多少种显示页)uint8MenuNum;/菜单项目的总数MENU_PRMT;,菜单的显示与操作程序设计,4.2,监控系统的软件设计,I型菜单项：typedefstruct_MENU_TABLEuint8MenuName30;/菜单项目名称void(*ItemHook)(void);/要运行的菜单函数MENU_TABLE;,菜单的显示与操作程序设计,4.2,监控系统的软件设计,II型菜单：typedefstruct_MENU_DATA_PRMTuint8ExitMark;/退出菜单(0-不退出，1-退出)uint8Cursor;/光标值(当前光标位置)uint8PageNo;/菜单页(显示开始项)uint8Index;/菜单索引(当前选择的菜单项)uint8DispNum;/显示项数(每页可以显示的菜单项)uint8MaxPage;/最大页数(最大有多少种显示页)uint8MenuNum;/菜单项目的总数uint8DataCursor;/数据的光标位置MENU_DATA_PRMT;,菜单的显示与操作程序设计,4.2,监控系统的软件设计,II型菜单项：typedefstruct_MENU_DATA_TABLEuint8MenuName30;/菜单项目名称uint8DataNum;/数据位数uint8Data8;/菜单的每一位数据uint8JgNum;/数据的间隔数目uint8JgPos2;/数据的间隔符号uint8JgData;/符号数据uint8ChoseFlag;/该项目被选中的标志0未选中1选中void(*ItemHook)(void);/要运行的菜单函数MENU_DATA_TABLE;,菜单的显示与操作程序设计,4.2,监控系统的软件设计,菜单的显示与操作程序设计,4.2,监控系统的软件设计,菜单的显示与操作程序设计,4.2,监控系统的软件设计,Menu_SetParam,Menu_RunParam,Menu_RunParamData,菜单的显示与操作程序设计,4.2,监控系统的软件设计,voidMenu_SetParam（）uint8menuNum;menuNum=sizeof(SetParam)/sizeof(SetParam0);/菜单项数Menu_Process(,voidMenu_RunParam（）uint8menuNum;uint8head=RunParam;menuNum=sizeof(RunParam)/sizeof(RunParam0);/菜单项数MenuPrmt_Process(,菜单的显示与操作程序设计,4.2,监控系统的软件设计,菜单的显示与操作程序设计,4.2,监控系统的软件设计,voidMenu_RunParamData(void)uint8menuNum;uint8head=RunParam;menuNum=sizeof(RunParam)/sizeof(RunParam0);/菜单项数MenuDataPrmt_Process(,菜单的显示与操作程序设计,4.2,监控系统的软件设计,Menu_Process（）,MenuDataPrmt_Process（）,菜单的显示与操作程序设计,4.2,监控系统的软件设计,菜单的显示与操作程序设计,4.2,监控系统的软件设计,菜单的显示与操作程序设计,4.2,监控系统的软件设计,功率曲线的动态显示,菜单的显示与操作程序设计,4.2,监控系统的软件设计,菜单的显示与操作程序设计,4.2,监控系统的软件设计,串口通信的程序设计,4.3,监控系统的软件设计,本设计采用异步串行口UART0实现与DSP的串行通信,数据帧结构,波特率9600,数据长度8位，停止位1位，无奇偶校验，1字节触发FIFO,通信设置,CRC校验,循环冗余校验码（CyclicRedundancyCheck）。它的特征是数据码和校验码长度可任意选定，编码规则如下：（1）首先将原信息码向左移r位。（2）运用一个生成多项式g（x）（也可以看成是二进制数）用模2除以上式，得到的余数就是CRC校验码。模2除，就是在除的过程中运用模2加(不考虑进位)，而模2加（不考虑进位）即是异或运算。,串口通信的程序设计,4.3,监控系统的软件设计,串口通信的程序设计,4.3,监控系统的软件设计,UART0中断函数,TIMER0中断函数,串口通信的程序设计,4.3,监控系统的软件设计,串口通信的程序设计,4.3,监控系统的软件设计,ARM_Com_send（）,Send_data_Process（）,串口通信的程序设计,4.3,监控系统的软件设计,ARM_Com_Receive(),Receive_data_Process（）,铁电存储器的读写设计,4.4,监控系统的软件设计,数据写入操作,首先写入写使能（WREN)指令,写使能执行后方可向执行写入操作,写使能时序,PW指令时序,铁电存储器的读写设计,4.4,监控系统的软件设计,铁电存储器的读写设计,4.4,监控系统的软件设计,数据读取操作,READ的时序图,铁电存储器的读写设计,4.4,监控系统的软件设计,实时时钟,4.5,监控系统的软件设计,LPC2132拥有一个RTC（RealTimeClock），对相应的时间寄存器进行读写即可实现时间获取和设置,RTC初始化,实时时钟,4.5,监控系统的软件设计,为了能够实现时间的实时更新，在相应的菜单过程函数中不断的更新当下的实时时钟信息,在MenuPrmt_Process（）的循环处理中添加,if(strcmp(menuName,Time)=0)/判断该菜单是否为时间菜单GetTime_ymd(table0.Data);/获取年月日GetTime_hms(table1.Data);/获取分秒时,在MenuDataPrmt_Process（）的循环处理中添加,if(strcmp(menuName,T