基于STM32與ATT7022E多功能電力監(jiān)測(cè)儀設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)是基于STM32與ATT7022E多功能電力監(jiān)測(cè)儀的電路方案設(shè)計(jì)
程序編譯器：keil 5
編程語(yǔ)言：C語(yǔ)言
【騰訊文檔】C0016 網(wǎng)盤鏈接

近年來(lái)隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，先進(jìn)嵌入式處理器技術(shù)、微電子技術(shù)及測(cè)控技術(shù)也得到了快速發(fā)展 ，為了適應(yīng)新形勢(shì)的發(fā)展和需求，政府對(duì)智能電網(wǎng)的不斷推進(jìn)，對(duì)電力監(jiān)測(cè)儀的實(shí)時(shí)性、可靠性、精確性，提出了更高的要求。

傳統(tǒng)電力監(jiān)測(cè)儀廣泛采用AD+MCU模式，即外部模數(shù)A／D轉(zhuǎn)換芯片與８位、 16位單片機(jī)進(jìn)行對(duì)三相電網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，存在許多的弊端，如芯片功能單一，需要進(jìn)行外圍擴(kuò)展諸多器件，軟件程序算法復(fù)雜，測(cè)量精度不高等問題。

而以DSP+MCU雙CPU模式，很好的解決了復(fù)雜數(shù)據(jù)的處理問題，但存在開發(fā)成本過高，且造成MCU資源的一定浪費(fèi)。

本系統(tǒng)通過采用高性能 32位ARMCortex-M3內(nèi)核為處理器STM32F103ZE作為主控芯片與多功能高精度的三相電能專用計(jì)量芯片ATT7022E ，使系統(tǒng)整體硬件的設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)潔，與以往電力監(jiān)測(cè)儀系統(tǒng)處理性能力得到明顯提高，同時(shí)也降低程序算法復(fù)雜度。

原理圖（提供PDF）：

模塊底板原理圖（提供PDF）：

PCB（提供PDF）：

模塊底板PCBS（提供PDF）：

源程序：

//
///文件：main.c
///說明:
///用途：系統(tǒng)入口函數(shù)
///版本：Alpha0.0
//
#include “sys.h”
#include “delay.h”
#include “db_timer.h”
#include “db_init.h”
#include “db_usart.h”
#include “includes.h”
#include “db_amme.h”
#include “ucos_ii.h”
#include “sd_lcd.h”

OS_MEM * ptr;
//u8 ReadAmmeterData_sec; //

u32 CpuID[3];
u32 OldID[3]={0x05DCFF30,0x3132594D,0x51048325};//u32 OldID[3]={0x05D9FF37,0x33325943,0x43228423}
/*******/
//說 明：UCOSII任務(wù)函數(shù)聲明區(qū)
//
//SingleBurner:創(chuàng)建UCOSII的啟動(dòng)任務(wù)
#define START_TASK_PRIO 30 //開始任務(wù)的優(yōu)先級(jí)，最低
#define START_STK_SIZE 128 //開始任務(wù)堆棧的長(zhǎng)度
OS_STK START_TASK_STK[START_STK_SIZE]; //開始任務(wù)堆?？臻g
void start_task(void *pdata); //開始任務(wù)的聲明

//SingleBurner:創(chuàng)建UCOSII的主任務(wù)
#define MAIN_TASK_PRIO 6 //主任務(wù)的優(yōu)先級(jí)
#define MAIN_STK_SIZE 1024 //主任務(wù)堆棧的長(zhǎng)度
OS_STK MAIN_TASK_STK[MAIN_STK_SIZE]; //主任務(wù)堆?？臻g
void main_task(void *pdata); //主任務(wù)的聲明
//SingleBurner:創(chuàng)建UCOSII的RTC任務(wù)
#define RTC_TASK_PRIO 4 //RTC任務(wù)的優(yōu)先級(jí)
#define RTC_STK_SIZE 512 //RTC任務(wù)堆棧的長(zhǎng)度
OS_STK RTC_TASK_STK[RTC_STK_SIZE]; //RTC任務(wù)堆?？臻g
void rtc_task(void *pdata); //RTC任務(wù)的聲明
OS_EVENT * sem_rtc; //RTC信號(hào)量指針

/****************************/
//函數(shù)名：main()
//說 明：主函數(shù)
//參 數(shù)：系統(tǒng)入口
//返回值：無(wú)返回
//

int main(void)
{
SCB->VTOR = FLASH_BASE;
System_Init(); //底層初始化
OSInit(); //UCOSII初始化
OSTaskCreate(start_task,(void *)0,(OS_STK *)&START_TASK_STK[START_STK_SIZE-1],START_TASK_PRIO); //創(chuàng)建開始任務(wù)

OSStart();                                                                                         //啟動(dòng)UCOSII多任務(wù)管理	  			

}
/****************************/
//函數(shù)名：start_task()
//說 明：起始函數(shù)
//參 數(shù)：UCOSII函數(shù)入口
//返回值：無(wú)返回
//
void start_task(void *pdata)
{
OS_CPU_SR cpu_sr=0;
pdata=pdata;
sem_rtc =OSSemCreate(0); //創(chuàng)建一個(gè)信號(hào)量用于RTC時(shí)鐘
OSStatInit(); //初始化統(tǒng)計(jì)任務(wù)
OS_ENTER_CRITICAL(); //進(jìn)入臨界區(qū)

OSTaskCreate(main_task,(void *)0,(OS_STK *)&MAIN_TASK_STK[MAIN_STK_SIZE-1],MAIN_TASK_PRIO);        			//創(chuàng)建主任務(wù)

// OSTaskCreate(rtc_task,(void *)0,(OS_STK *)&RTC_TASK_STK[RTC_STK_SIZE-1],RTC_TASK_PRIO); //創(chuàng)建RTC任務(wù)
OSTaskSuspend(START_TASK_PRIO); //掛起起始任務(wù)
OS_EXIT_CRITICAL(); //退出臨界區(qū)
}

/****************************/
//函數(shù)名：main_task()
//說 明：UCOSII主函數(shù)，處理雜事
//參 數(shù)：無(wú)參數(shù)
//返回值：無(wú)返回
//
void main_task(void *pdata)
{
while(1)
{
DisposeKey(); //讀取按鍵

  key_scan();                                                                                             //按鍵掃描處理
    
	if(TimingMark == 10)																						//500ms定時(shí)標(biāo)志位
	{
		TimingMark=0;
     
     ReadAmmeterData();															//讀取內(nèi)部電表數(shù)據(jù)
     
     UpdateLcdMark = 1;         
	}
  
  if(UpdateLcdMark == 1)																							//判斷是否要更新數(shù)據(jù)
  {

     clear_screen();																						//清屏

     Display_lcd();                                  													//更新顯示數(shù)據(jù)	
     
     UpdateLcdMark = 0;
  }

	
}

}
/****************************/
//函數(shù)名：rtc_task()
//說 明：UCOSII的RTC任務(wù)，處理時(shí)間
//參 數(shù)：無(wú)參數(shù)
//返回值：無(wú)返回
//
void rtc_task(void *pdata)
{
u8 err;
while(1)
{
OSSemPend(sem_rtc,0,&err); //請(qǐng)求信號(hào)量

	delay_ms(20);												   				   						    //延遲一下
}

}

/****************************/
//函數(shù)名：RTC_IRQHandler()
//說 明：RTC中斷服務(wù)函數(shù)
//參 數(shù)：無(wú)參數(shù)
//返回值：無(wú)返回
//
void RTC_IRQHandler(void)
{
if(RTC_GetITStatus(RTC_IT_SEC) != RESET) //秒鐘中斷
{
OSSemPost(sem_rtc); //發(fā)送信號(hào)量
}

RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_SEC);		                                  		          //清秒鐘中斷
RTC_WaitForLastTask();	  	                                              		          //等待最近一次對(duì)RTC操作完成						 	   	 

}