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工频通信技术是近年来出现的一种基于电力配电网络的通信技术。工频通信系统的独特之处在于无须增加任何中继设备,信号能够自动跨越配电变压器,因此具有成本低廉、实现简单、抗干扰能力强等多种优点,这是传统电力线载波通信所无法比拟的,应用前景广阔。但在经过一个时期的现场使用后,发现原工频通信系统在实际应用中存在一些问题,使其现场应用受到了很多限制。因此,对工频通信系统进行改进具有十分重要的实用价值。 本文简要介绍了工频通信技术的原理,针对系统中子站存在的问题进行了深入分析,并确定了以ARM为核心处理器的系统设计方案。分析了基于ARM7TDMI-S内核的嵌入式处理器LPC2294的基本性能,根据子站的功能要求,在硬件方面设计了LPC2294的接口电路,实现了工频通信的基本功能。本文将子站设计为接收单元与调制单元分离的结构,二者通过CAN总线作为数据传输通道,提高了子站的安装适应性。用以太网控制器RTL8019AS设计了网络接口电路,实现了子站与后台间的网络通信。此外设计了B相电流信号合成电路和多支线采集切换控制电路,使系统功能更加完善。 本文分析了μC/OS-II操作系统的体系结构,编写了μC/OS-II在LPC2294处理器上的移植程序,同时在系统中使用了TCP/IP协议建立网络连接,并采用UDP协议实现了网络数据的传输。