基于ARM Cortex-M3的远程监控智能电源系统设计

到AD 采样模块的电流和电压值必须在其0-3V 的采样范围内。

图3 供电支路采样模块设计图

2.4 通信模块

通信模块用来实现上位机与下位机之间的通信，本设计中下位机的以太网通信依靠主芯片内置的MAC+PHY 来实现，该模块支持10/100M 自适应以太网。

由于嵌入式处理器内部的运算及存储资源相对PC 来说非常有限，因此就必须在资源受限的情况下实现及处理Internet 协议。LM3S9B96 就是在这样的条件下占用尽量小的资源实现一个轻型的TCP/IP 协议栈，该协议栈叫做LwIP.与许多其它的TCP/IP 实现一样，LwIP 也是以分层的协议为参照，每一个协议作为一个模块被实现。LwIP 由TCP/IP 实现模块、操作系统模拟层、缓冲语内存管理子系统、网络接口函数及一组Internet 校验和计算函数组成。

为便于二次开发，TI 官方提供了丰富的底层驱动程序及详细API 说明，本设计在此基础上编写了整个以太网通信程序。以太网通信功能的实现，使得本电源监控系统除了具备智能化外，还具备了远程监控的能力，极大的拓展了该系统的应用范围。

2.5 显控模块

显控模块实在上位机开发的软件功能模块，本设计中该模块的开发基于VC++ 6.0.显控主要实现与下位机的通信控制、各供电支路电流和电压门限值在线设置及采集值的可视化显示。

设计过程中必须确定显控模块与下位机软件的数据格式，上位机下发的指令有更改门限值、查询门限值、更改通断状态、信道测试等，下位机上发的参数有更改门限值应答、返回当前门限值、通断状态返回、异常状态返回和信道测试等。这些指令确保了整个监控系统处于闭环状态，在任何时刻系统的状态和检测值都是可视的，提高了整个系统的可视化和可靠性。

3 结论

本文中描述的电源监控系统已实际应用在多个项目中，包括一些环境较恶劣的场合，整套系统运行稳定，并且借助以太网实现了远程智能化监控。另外，本设计也存在可以改进和提高的地方。首先是提高电流和电压值采样的精度，从而满足一些对供电电源精度要求极高的领域;其次是可以考虑加入无线通信功能，从而减少系统布线的复杂度并拓宽应用场合。随着技术的不断完善，该类电源监控系统必将在更多领域获得广泛应用。