2．2 脫扣電路模塊設計

脫扣電路分為數(shù)字脫扣與模擬脫扣數(shù)字脫扣電路較為簡單，DSP通過I／O口輸出脫扣信號，經(jīng)過光耦隔離放大驅動磁通線圈。模擬脫扣電路采用比較器電平鑒幅電路實現(xiàn)，每一相電流采用兩個比較器來完成，當微處理器沒有發(fā)出脫扣信號且電流信號的幅值在參考基準電壓范圍內，則比較器并聯(lián)輸出一高電平，否則為低電平。低電平信號通過脈寬檢測電路，進行抗干擾處理。如果低脈沖維持一定的寬度則單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器被觸發(fā)，同時輸出一定寬度的脈沖通過驅動電路使磁通變換器打開，從而分斷斷路器。模擬脫扣電路如圖3所示。

比較器電平鑒幅電路在實際應用中，由于干擾的存在，比較器的輸出會出現(xiàn)一些不必要的窄脈沖，因此設計了脈寬檢測電路用于濾除干擾尖峰引起誤觸發(fā)脫扣動作。在設計時，當輸入脈沖寬度大于1ms時，輸出32．9ms的脫扣信號；當小于1ms時，不輸出脫扣信號。

模擬脫扣電路在實際應用中，上電初期的短路電流只在100 ms內起作用，其后即在DSP初始化完畢開始正常運行，模擬脫扣電路則進行特大短路電流的判斷，兩種不同情況，其電流定值不同。因此設計了可切換參考基準電壓，即MCR分斷接通電路。MCR分斷接通電路在上電初期，C408兩端電壓較低，通過比較器輸出高電平，使得T401飽和導通，因此參考基準電壓降低，即模擬脫扣動作值較低，出現(xiàn)短路故障時，實現(xiàn)MCR脫扣。上電穩(wěn)定后，C408兩端電壓升高，通過比較器輸出低電平，使得T401截止，此時參考基準電壓較高，在出現(xiàn)特大短路電流時，實現(xiàn)模擬脫扣，MCR脫扣電路如圖4所示。

2．3 GPRS通信模塊與DSP硬件接口設計

GPRS通信模塊采用SIEMENS公司的MC55GPRS模塊，軟件原理圖如圖5所示。DSP芯片F(xiàn)2812通過外部總線接口XINTF擴展了一塊帶雙異步串口(UART)的TL16C752B芯片，和MC55 GPRS模塊相連。DSP芯片主要實現(xiàn)整個系統(tǒng)所需的協(xié)議以及監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集、中心主站的命令的解析；GPRS模塊則完成無線通信功能。

3 控制器軟件設計

系統(tǒng)軟件主要完成信號采樣，脫扣算法，通信處理和按鍵顯示等功能?？刂破鞯能浖O計采用匯編語言和C語言混合編程的方法進行程序結構優(yōu)化，以確保實時性。程序具有模塊化和子程序化的特點，同時在程序設計中加入了抗干擾處理。主程序流程圖如圖6所示。

4 結語

本文詳細敘述了智能控制器系統(tǒng)各組成部分的設計過程，并給出了具體的電路圖。通過軟件與硬件系統(tǒng)測試表明，該智能控制器能夠較好地完成信號采集、無線通信和線路通斷控制功能。在后續(xù)的研究中，可采用嵌入式實時多任務操作系統(tǒng)μC／OS-Ⅱ作為系統(tǒng)軟件平臺，實現(xiàn)μC／OS-Ⅱ在F2812上的移植。