基于lpc2119的配电控制模块设计

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1、基于LPC2119的配电控制模块设计摘要：  配电控制模块是智能配电箱的控制单元，本文基于LPC2119设计配电控制模块。关键字：  配电控制模块,  LPC2119,  智能配电箱火箭炮配电箱在火箭炮作战任务完成过程中起着极其重要的作用，它主要对火箭炮的高低和方向调炮及左右千斤顶放列、撤收进行配电控制。目前，火箭炮配电箱使用的控制器件仍是传统的接触器，这类器件触点在切换过程中极容易出现触点发热、粘接、卡死，造成配电动作失败，存在故障隐患时难以发现;同时，配电箱为减小大功率电机启动时的冲击电流，采用串联启动电阻限流的方法，当电机过载时，极易烧坏启动电阻，造成配电箱无法工

2、作，这些问题严重影响了配电箱的可靠使用，直接影响火箭炮作战任务的完成。基于此，亟需改进火箭炮现有配电箱，设计新型智能配电箱来解决现有配电箱存在的问题，使火箭炮配电朝着自动化和智能化方向转变。配电控制模块是智能配电箱的控制单元，本文基于LPC2119设计配电控制模块。来源:大比特半导体器件网配电控制模块总体设计智能配电箱主要由配电控制模块、智能配电模块、CAN总线通信模块和LIN总线通信模块等组成。配电控制模块是智能配电箱的控制单元，主要负责管理智能配电模块，监控用电负载的运行状态，同时通过双CAN冗余通道与上位机进行数据通信，实现火箭炮配电箱的数字化、智能化管理。配电控

3、制模块结构组成如图1所示，它以嵌入式微处理器LPC2119为控制核心，主要由CAN收发器、LIN收发器、输入接口、输出接口和电源模块等组成。图1配电控制模块结构组成图配电控制模块选用ARM7TDMI版本的LPC2119微处理器作为控制核心，该微处理器将许多外围功能集成到了芯片内部，性价比高;选用存储器FM24C64存储智能配电模块的配置参数信息;配电控制模块各种通信接口由专用的接口芯片来负责处理;CAN总线接口主要负责与上位机进行信息交互，LIN总线接口主要负责控制和管理智能配电模块;串口部分主要预留系统升级、信息配置、读取及修改等。来源:大比特半导体器件网配电控制模块

4、上电后，从存储器中读取配电箱配置信息，根据信息对智能配电模块进行核对和识别，完成信息分配初始化工作;实时扫描智能配电模块输出电流、电压和温度参数，响应CAN总线显示控制命令，上传配电箱工作状态信息至上位机。配电控制模块主要性能包括：①通讯协议采用CAN2.0B，具有两路CAN通讯接口，实现CAN总线的冗余备份;②具有LIN通讯接口，通讯协议采用LIN2.0，实现对所有智能配电模块的控制;③自动识别智能配电模块，进行模块参数自动下载，方便快速更换、维修智能配电模块;④上位机通过CAN总线可以访问配电控制模块，实现对智能配电箱的维护和检修;⑤微处理器通过CAN总线可以上传配

5、电状态参数和配电箱故障信息等。来源:大比特半导体器件网微处理器LPC2119选型嵌入式微处理器是配电控制模块的核心部件。本文在综合考虑CAN总线和LIN通信要求，以及处理器性价比、功能完善等方面因素的基础上，选择Philips公司的LPC2119微处理器作为配电控制模块的核心。LPC2119是一个支持实时仿真和跟踪的32位ARM7TDMI-S核，并带有128K片内FLASH、16KSRAM、双CAN总线控制器、片内Boot装载程序实现ISP和IAP、2个UART通用串口等。LPC2119满足本设计对存储、CAN总线和LIN总线的收发以及参数设置等需求，并且双CAN总线控

6、制器为系统的冗余设计提供了方便，LPC2119将处理器内核与CAN控制器模块集成在一起，增强了该芯片的功能，不仅使CAN总线的通讯具有更高的可靠性，而且在硬件电路设计时不需再考虑选用何种CAN控制器，只需增加CAN收发器即可实现CAN总线通信，简化了硬件结构，降低了成本。存储器电路设计本设计选用存储器FM24C64存储智能配电模块的配置参数信息，FM24C64是采用先进的铁电技术制造的64K位非易失性存储器。铁电随机存储器(FRAM)具有非易失性，且可以像RAM一样快速读写，数据在掉电后可以保存十年，相比EEPROM或其他非易失性存储器，FRAM具有可靠性高、结构简单等

7、诸多优点。与EEPROM系列不同的是，FM24C64以总线速度进行写操作，无须延时，数据发到FM24C64后直接写到具体的单元地址，下一个总线操作可以立即开始。FM24C64可以支持1万亿次读写次数，是EEPROM的1百万倍。来源:大比特半导体器件网FM24C64非易失性铁电随机存储器的特性包括：①工作电压为5V;②动态工作电流为150μA;③总线速度可以达到1MHz;④可以直接替换EEPROM;⑤向上兼容100K和400K总线速度。这些特性使得FM24C64满足配电控制模块非易失性要求，使存储具有更快的写操作速度和更少的系统开销。FM2