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-- 發(fā)布時間：2010-11-19 9:43:09
-- LPC2214的在線式UPS硬件設(shè)計
2．4 供電模塊
LPC2214是雙電源工作，分為CPU操作電壓(1．8 V)和I／O操作電壓(3．3 V)，相應(yīng)地需要兩種電壓的電源。本設(shè)計采用的低壓差線性穩(wěn)壓器LDO為TI公司的TPS73xx系列穩(wěn)壓器，將5 V電壓穩(wěn)壓成主控芯片的3．3 V和1．8 V。TPS73xx系列芯片是雙路輸出，輸出電流可達(dá)250 mA，內(nèi)部集成電壓監(jiān)控器監(jiān)視器，噪聲低，負(fù)載／線路瞬態(tài)響應(yīng)優(yōu)良。圖4為雙路LDO電源。5 V電源來自采用飛兆公司的FSDM0265設(shè)計的反激式開關(guān)電源。反激式開關(guān)電源設(shè)計輸入電壓為AC 85～265 V。當(dāng)市電正常供電時，使用市電；當(dāng)市電電網(wǎng)斷電時，由電池的電壓向反激式開關(guān)電源供電，生成電路中應(yīng)用的低壓直流電源。
2．5 工作存儲模塊
工作存儲模塊采用NAND Flash K9F2G16U0M。其內(nèi)部采用非線性宏單元模式，固態(tài)大容量存儲；容量為256 MB，采用頁寫模式；通過并行數(shù)據(jù)接口連接到數(shù)據(jù)總線，可以快速地進(jìn)行存儲或讀取。
工作信息分為環(huán)境信息和系統(tǒng)信息。環(huán)境信息有電網(wǎng)電壓、環(huán)境溫度等；系統(tǒng)信息有輸入電流、輸入電壓、輸出電壓、輸出電流、充電電壓、電池信息、斷電次數(shù)、斷電時間等。電池信息又分為電池溫度、放電程度、放電電流、充電時間、電池電壓等。為了數(shù)據(jù)移動方便，在總線上連接了USB模塊。USB芯片選用Philips公司的高性能USB接口器件PDIUSBD12。用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控將存儲模塊中的數(shù)據(jù)上傳，或者用移動數(shù)據(jù)存儲設(shè)備將數(shù)據(jù)拷貝。如圖5所示，工作時將數(shù)據(jù)存儲到K9F2G16U0M中。當(dāng)檢測到USB有外接時，將當(dāng)前存儲的數(shù)據(jù)打包，通過USB接口發(fā)送數(shù)據(jù)。
2．6 網(wǎng)絡(luò)接口模塊
UPS系統(tǒng)在向網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展，所以在主控模塊電路中設(shè)計了網(wǎng)絡(luò)接口，如圖6所示。
網(wǎng)絡(luò)接口模塊采用CP2200芯片。CP2200是Silicon Labs公司推出的獨(dú)立以太網(wǎng)控制器。符合。IEEE802．3協(xié)議，內(nèi)置10 Mbps以太物理層器件PHY及媒介接入控制器MAC，具有可編程填充和CRC自動生成功能；具備可編程濾波功能和特殊的過濾器，可自動評價，接收或拒收Magic Packet、單播、多播等信息包；支持Intel和Mo-torola兩種總線方式；具有8 KBFlash存儲器，可對其靈活編程。遠(yuǎn)程接口不僅可以向用戶提供遠(yuǎn)程監(jiān)控等服務(wù)，同時也可以通過網(wǎng)絡(luò)接口將系統(tǒng)軟件升級。圖6中，F(xiàn)C-518LS隔離器將網(wǎng)絡(luò)與主控芯片電氣隔離，保護(hù)系統(tǒng)不受網(wǎng)絡(luò)中的雜波信號干擾，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
3 結(jié) 論
基于LPC2214的數(shù)字化UPS，簡化了電路的硬件設(shè)計，降低了硬件成本，提高了UPS的可靠性，擴(kuò)大了升級空間和產(chǎn)品的多樣性。通過搭建實驗性電路與程序的結(jié)合，驗證了設(shè)計的正確性，為后續(xù)研究提供了一定的實驗基礎(chǔ)。