电能计量带电核查仪的总体设计如图2所示。S3C2440ARM处理器、时钟电路、电源管理电路和MCP电路构成最小系统,使Windows CE嵌入式系统能够正常启动、运行,自动装载运行本系统应用程序。系统程序运行后初始化摄像头模块、条码扫描模块、红外通讯模块和Wi—Fi通讯模块,并通过Wi—Fi通讯模块与电脑后台支持软件建立连接。在收到执行命令后与各功能模块通讯,使各功能模块实时进行数据采集和传输,最后将采集的数据传送到后台支持软件中,供后台支持软件对数据分析和处理。

基于S3C2440处理器和Windows CE实现电能计量带电核查仪系统的设计

2.1 嵌入式处理器

S3C2440处理器芯片是Samsung公司开发的一款基于ARM920T内核的16/32位RISC嵌入式微处理器,其高性能、低功耗、接口丰富的特点能满足嵌入式系统的要求。

其主频400 MHz,处理器核心实现了MMU、AMBA、BUS、Harvard高速缓冲体系结构,具有独立的16 lB的指令Cache和数据Cache。集成SDR AM控制器、LCD控制器、4通道DMA、3通道UART接口、I2C总线接口、I2S总线接口、SD和MMC接口、触摸屏接口、8通道10位A/D控制器、2端口USB主机/1端口USB设备、4通道PWM定时器、1通道内部定时器/看门口定时器、最大支持4096x4096像素的像机接口、130个通用的I/O口、24通道的外部中断等功能,非常适合系统开发和手持设备的应用。

2.2 MCP存储模块

MCP(Multi-Chip-Package即多制层封装芯片)模块采用Hynix公司的H8ACOEHOBCR芯片,内部集成128MBNandFlash存储和64MB SDRAM存储,协助处理器加快运行速度,更高效地完成多任务。Flash模块用来存放系统引导程序、操作系统程序、本系统应用程序和其它在系统掉电后需要存储的用户数据和软件参数设置。SDRAM存储模块是系统的内存,用来存放系统及系统平台上运行软件执行的代码和变量,是系统启动后进行存取操作的存储器,具有读取和写入速度快的特点。

2.3 电源管理模块

电源管理模块将由USB口来的5 V电源(或锂电池提供的3.7电源)降压至3.3 V(系统供电)、2.8 V(摄像头模块供电)、1.8 V(基准电源供电)、1.3V(ARM处理器核心工作频率400 MHz供电)、1.2 V(ARM处理器核心工作频率300 MHz供电),监控锂电池的电量,管理锂电池充电。为了延长待机时间,智能管理对摄像头模块、条码扫描模块、红外通讯模块和Wi—Fi通讯模块的供电。

2.4 红外通讯电路模块

红外通讯模块功能实现与数字式电能表的通讯,采集电能表电能信息,通过串口通讯方式与处理器连接。按照DL/T645-1997DL/T645-1997多功能电能表通信规约,处理器将通讯的命令发送到红外通讯模块,由红外通讯模块进行调制后发射,传递给电能表,电能表将数据以红外的方式传递给红外通讯模块,再经红外通讯模块解调,将数据送到处理器进行处理。