ARM(Advanced RISC Machines)是對一類微處理器的通稱。ARM是微處理器行業(yè)的一家知名企業(yè)，它設計了大量高性能、廉價、耗能低的RISC處理器、相關技術及軟件。ARM微處理器是一種高性能、低功耗的32位微處理器，該處理器廣泛應用于嵌入式系統(tǒng)中。ARM 9代表了ARM公司主流的處理器，已經(jīng)在手持電話、機頂盒、數(shù)碼相機、GPS、個人數(shù)字助理以及因特網(wǎng)設備等方面有了廣泛的應用。在此，以ST公司生產(chǎn)的ARM 9系列中典型的STR912FW44X6芯片作為硬件開發(fā)平臺的MCU，完成了基于ARM的太陽能發(fā)電系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)的硬件設計，并提出了一種利用RS 485串口代替RS 232串121來進行通信的新方法。

　　l 硬件總體設計框架

　　硬件總體設計框架如圖1所示。

　　2 硬件介紹

　　現(xiàn)以STR912FW44X6芯片作為硬件開發(fā)平臺的MCU，STR912FW44X6外擴張了點陣LCD顯示屏、輸入按鍵、UART接口、IrDA、CAN、USB、ETM接口、音頻放大器／話筒放大器和以太網(wǎng)接口。其中，本文使用的有UART接口和以太網(wǎng)接口。UART接口分為一個RS 232串口和兩個RS 485串口。RS 232串口用來與GSM模塊的RS 232串口相連，以實現(xiàn)GPRS的無線傳輸；兩個RS 485串口，一個用來作MODBUS通信接口，另一個用來接電度表計，以采集統(tǒng)計并顯示太陽能發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量。以太網(wǎng)通過網(wǎng)線連接到網(wǎng)絡，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳輸。

　　3 硬件電路設計和功能實現(xiàn)

　　3.1 RS 232串口的電路設計和功能實現(xiàn)

　　RS 232是一種串行數(shù)據(jù)接口標準，是目前最常用的串行接口標準，用于計算機與計算機之間、計算機與外設之間的數(shù)據(jù)傳輸。RS 232串行接口總線適用于設備之間通信距離不大于15 m，傳輸速率最大為20 KB／s。

　　RS 232串口是通過ST公司生產(chǎn)的ST3232EAR來實現(xiàn)的。ST3232EAR是一種把電腦的串行口RS 232信號電平(-lO V，+10 V)轉(zhuǎn)換為單片機所用到的TTL信號電平(O V，+3．3 V)的芯片。它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)由三部分組成：第一部分是電荷泵電路，由1～6腳和4只電容構(gòu)成。其功能是產(chǎn)生+12 V和-12 V兩個電源，為RS 232串口提供電平的需要。第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道，由7～14腳構(gòu)成2個數(shù)據(jù)通道。其中，13腳(RlIN)、12腳(R1OUT)、11腳(TlIN)、14腳(T1OUT)為第一數(shù)據(jù)通道；8腳(R2IN)、9腳(R2OUT)、10腳(T2IN)、7腳(T2OUT)為第二數(shù)據(jù)通道。TTL／CMOS數(shù)據(jù)從TlIN，T2IN輸入轉(zhuǎn)換成RS 232數(shù)據(jù)，從T1OUT，T20UT送到電腦DP9插頭；DP9插頭的RS 232數(shù)據(jù)從RlIN，R2IN輸入轉(zhuǎn)換成TTL／CMOS數(shù)據(jù)后，從R1OUT，R2OUT輸出。第三部分是供電，由15腳GND、16腳VCC(+5 V)構(gòu)成。