基于arm和μcosⅱ的智能直流校验表的研制

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1、摘要摘要目前国内的大多数通用直流电参数测量设备，精度等级一般为0．5级或0．2级，精度更高的测量仪表(校表)一般为0．1～0．05级。而数字仪表使用的CPU大多数仍采用8位或16位单片机，由于其处理速度慢，不易实现更多的功能。软件上还是采用汇编语言编程，流程上沿用传统的线性程序，不便于软件的升级和维护。而国外高精度的测量设备往往价格很高。为了更好地满足计算过程中准确性、精确性、快速性以及日后客户对仪表功能上的升级要求，克服目前国内现行的直流电参数测量仪器存在的局限，同时获得更高的性价比，本文在充分分析和吸收当前国内外数字仪表的先进技术和经验后，研制了一种基于32位ARM和

2、嵌入式实时操作系统pC／oS．II的智能直流校验表，精度已达到了O．05级，该仪器是目前国内直流电参数测量的最高性能仪器之一，可广泛用于实验室、计量院所、电力系统等部门作为O．1级、0．05级直流电压、电流测量标准或现场检测。本文首先对直流表的各种测量功能和精度要求进行了分析，提出了仪器的总体框架和满足测量精度要求的措施。本装置硬件上采用ARM结构，以恩智浦公司的ARM微控制器(LPC2134)为控制核心，实现测量、校准、通信和显示功能。软件上则基于嵌入式实时操作系统I_tC／OS．II进行了仪表的总体程序设计。在介绍了对直流表硬件电路的设计及驱动程序的编写后，再简单阐述

3、了pc／os．II的一些基本概念和在ARM微控制器(LPC2134)上的移植，并详细介绍了基于“C／oS．II平台应用程序的任务划分，在设计了全部程序后，探讨了误差的分类和产生原因，并对实验结果进行了分析。关键词：直流表、ARM、lxC／OS—IIABSTRACTAtpresent，theprecisiongradeofthemajorityofdomesticuniversalmeasurementequipmentofDCparametersisgenerally0．5or0．2class，andthemeasuringinstrument、析tllhigherpre

4、cisionisO．1-4)．05class．However,mostCPUadoptedbyitsdigitalmeterisstill8／16一bitsinglechipmicrocomputer．Duetotheslowprocessingspeed．it’snoteasytorealizemorefunctions．Moreover,stillusingofassemblelanguageprogrammingandtraditionallinerprogramflowisnotconvenienttosoftwareupgradeandmaintenance．C

5、onsideringthepriceofforeignmeasurementequipment丽t11thesameprecisionisoftenhigh，therefore，inordertoimprovetheaccuracy,precisionandrapidityinthecalculationprocess，tobettermeetthefutureconsRmers’requirementsforupgradinginstrumentfunctions，toovercomethelimitationsofthecurrentdomesticDCparamet

6、ermeasuringinstrumentandtoachievehigherperformance-priceratio，thedesignofintelligentDCammeterbasedon32．-bitARMandembeddedreal·-timeoperatingsystemI．tc／os-·IIisdevelopedundertheintensiveanalysisandabsorptionoftheadvancedtechnologyandexperienceofcurrentdigitalmeterathomeandabroadinthispaper

7、,whichprecisionreaches0．05class．BeingoneofdomesticDCparametermeasuringinstrumentsfeaturinginthehighestperformance，thisinstrumentCanbewidelyusedinlaboratories，metrologyinstitutes，andpowerdepartmentsrespectivelyas0．1～O．05classDCvoltages，currentmeasuringstandardandfiel