用于風(fēng)電場(chǎng)超聲波風(fēng)速監(jiān)測(cè)的rs232數(shù)據(jù)傳輸電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于風(fēng)電場(chǎng)超聲波風(fēng)速監(jiān)測(cè)的RS232數(shù)據(jù)傳輸電路，包括UART內(nèi)核模塊、第一信號(hào)監(jiān)測(cè)模塊、移位寄存器、波特率發(fā)生器和第二信號(hào)監(jiān)測(cè)模塊。通過波特率發(fā)生器保證數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)的同步性，而通過信號(hào)監(jiān)測(cè)模塊保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾?，從而達(dá)到了實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確傳輸數(shù)據(jù)的目的。
【專利說明】 用于風(fēng)電場(chǎng)超聲波風(fēng)速監(jiān)測(cè)的RS232數(shù)據(jù)傳輸電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及新能源發(fā)電過程中風(fēng)資源監(jiān)測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地，涉及一種用于風(fēng)電場(chǎng)超聲波風(fēng)速監(jiān)測(cè)的RS232數(shù)據(jù)傳輸電路。
【背景技術(shù)】
[0002]我國風(fēng)電進(jìn)入規(guī)模化發(fā)展階段以后所產(chǎn)生的大型新能源基地多數(shù)位于“三北地區(qū)”(西北、東北、華北)，大型新能源基地一般遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，其電力需要經(jīng)過長(zhǎng)距離、高電壓輸送到負(fù)荷中心進(jìn)行消納。由于風(fēng)資源的間歇性、隨機(jī)性和波動(dòng)性，導(dǎo)致大規(guī)模新能源基地的風(fēng)電發(fā)電出力會(huì)隨之發(fā)生較大范圍的波動(dòng)，進(jìn)一步導(dǎo)致輸電網(wǎng)絡(luò)充電功率的波動(dòng)，給電網(wǎng)運(yùn)行安全帶來一系列問題。
[0003]截至2013年11月，甘肅電網(wǎng)并網(wǎng)風(fēng)電裝機(jī)容量已達(dá)668萬千瓦，約占甘肅電網(wǎng)總裝機(jī)容量的21%，成為僅次于火電的第二大主力電源。隨著風(fēng)電并網(wǎng)規(guī)模的不斷提高，風(fēng)電不確定性和不可控性給電網(wǎng)的安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來諸多問題。對(duì)風(fēng)力發(fā)電過程中的風(fēng)資源進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可以更好的預(yù)測(cè)未來一段時(shí)間內(nèi)風(fēng)能的變化情況，從而可以更精確的對(duì)風(fēng)電功率進(jìn)行預(yù)測(cè)和校正，提高預(yù)測(cè)精度，促進(jìn)新能源發(fā)電的發(fā)展。而現(xiàn)有的風(fēng)電監(jiān)控設(shè)備中的數(shù)據(jù)傳輸電路，存在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，因數(shù)據(jù)的丟失，造成監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)不準(zhǔn)確的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，針對(duì)上述問題，提出一種用于風(fēng)電場(chǎng)超聲波風(fēng)速監(jiān)測(cè)的RS232數(shù)據(jù)傳輸電路，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確傳輸數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種用于風(fēng)電場(chǎng)超聲波風(fēng)速監(jiān)測(cè)的RS232數(shù)據(jù)傳輸電路,包括UART內(nèi)核模塊、第一信號(hào)監(jiān)測(cè)模塊、移位寄存器、波特率發(fā)生器和第二信號(hào)監(jiān)測(cè)模塊；
所述UART內(nèi)核模塊:在接收數(shù)據(jù)時(shí)，UART內(nèi)核模塊負(fù)責(zé)控制波特率發(fā)生器和移位寄存器，使得移位寄存器在波特率時(shí)鐘的驅(qū)動(dòng)下同步接收并且保存RS232數(shù)據(jù)傳輸電路接收端口上的串行數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，UART內(nèi)核模塊首先根據(jù)待發(fā)送的數(shù)據(jù)產(chǎn)生完整的發(fā)送序列，之后控制移位寄存器將序列加載到移位寄存器的內(nèi)部寄存器里，最后再控制波特率發(fā)生器驅(qū)動(dòng)移位寄存器將數(shù)據(jù)串行輸出；
所述第一信號(hào)監(jiān)測(cè)模塊和第二信號(hào)監(jiān)測(cè)模塊:監(jiān)測(cè)RS232輸入信號(hào)，當(dāng)有新數(shù)據(jù)傳輸時(shí)通知UART內(nèi)核模塊開始接收數(shù)據(jù)，在監(jiān)測(cè)到傳輸?shù)钠鹗嘉缓?，第一信?hào)監(jiān)測(cè)模塊和第二信號(hào)監(jiān)測(cè)模塊需要將自己鎖定，即不對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，直到UART內(nèi)核模塊將其復(fù)位；所述移位寄存器:儲(chǔ)存輸入或者輸出的數(shù)據(jù)，在觸發(fā)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下將內(nèi)部寄存器序列的最高位輸出，將次高位到最低位向高位移一位，當(dāng)UART內(nèi)核模塊接收RS232輸入時(shí)，移位寄存器在波特率模式下采集RS232輸入信號(hào)，并且保存結(jié)果；當(dāng)UART內(nèi)核模塊進(jìn)行RS232輸出時(shí)，UART內(nèi)核模塊首先將數(shù)據(jù)加載到移位寄存器內(nèi)，再使移位寄存器在波特率模式下將數(shù)據(jù)輸出到RS232輸出端上； 所述波特率發(fā)生器:產(chǎn)生和RS232通信所采用的波特率同步的時(shí)鐘。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述UART內(nèi)核模塊根據(jù)待發(fā)送的數(shù)據(jù)產(chǎn)生完整的發(fā)送序列中，發(fā)送序列包括起始位、數(shù)據(jù)位和停止位。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下有益效果:
本發(fā)明的技術(shù)方案，通過波特率發(fā)生器保證數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)的同步性，而通過信號(hào)監(jiān)測(cè)模塊保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾?，從而達(dá)到了實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確傳輸數(shù)據(jù)的目的。
[0008]下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述的用于風(fēng)電場(chǎng)超聲波風(fēng)速監(jiān)測(cè)的RS232數(shù)據(jù)傳輸電路示意圖。
[0010]圖2為用于風(fēng)電場(chǎng)超聲波風(fēng)速監(jiān)測(cè)的RS232數(shù)據(jù)傳輸電路與FPGA芯片連接的電子電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0012]RS232數(shù)據(jù)傳輸電路主要是把飛行時(shí)間測(cè)量模塊測(cè)量的數(shù)據(jù)發(fā)送到主控計(jì)算機(jī)進(jìn)行監(jiān)測(cè)并儲(chǔ)存起來，同時(shí)接收上位機(jī)命令,對(duì)滑動(dòng)窗口等模塊進(jìn)行調(diào)整。
[0013]如圖1所示，一種用于風(fēng)電場(chǎng)超聲波風(fēng)速監(jiān)測(cè)的RS232數(shù)據(jù)傳輸電路，包括UART內(nèi)核模塊、第一信號(hào)監(jiān)測(cè)模塊、移位寄存器、波特率發(fā)生器和第二信號(hào)監(jiān)測(cè)模塊；
UART內(nèi)核模塊:在接收數(shù)據(jù)時(shí)，UART內(nèi)核模塊負(fù)責(zé)控制波特率發(fā)生器和移位寄存器，使得移位寄存器在波特率時(shí)鐘的驅(qū)動(dòng)下同步接收并且保存RS232數(shù)據(jù)傳輸電路接收端口上的串行數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，UART內(nèi)核模塊首先根據(jù)待發(fā)送的數(shù)據(jù)產(chǎn)生完整的發(fā)送序列，之后控制移位寄存器將序列加載到移位寄存器的內(nèi)部寄存器里，最后再控制波特率發(fā)生器驅(qū)動(dòng)移位寄存器將數(shù)據(jù)串行輸出；
第一信號(hào)監(jiān)測(cè)模塊和第二信號(hào)監(jiān)測(cè)模塊:監(jiān)測(cè)RS232輸入信號(hào)，當(dāng)有新數(shù)據(jù)傳輸時(shí)通知UART內(nèi)核模塊開始接收數(shù)據(jù)，在監(jiān)測(cè)到傳輸?shù)钠鹗嘉缓螅谝恍盘?hào)監(jiān)測(cè)模塊和第二信號(hào)監(jiān)測(cè)模塊需要將自己鎖定，即不對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，直到UART內(nèi)核模塊將其復(fù)位；
移位寄存器:儲(chǔ)存輸入或者輸出的數(shù)據(jù)，在觸發(fā)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下將內(nèi)部寄存器序列的最高位輸出，將次高位到最低位向高位移一位，當(dāng)UART內(nèi)核模塊接收RS232輸入時(shí)，移位寄存器在波特率模式下采集RS232輸入信號(hào)，并且保存結(jié)果；當(dāng)UART內(nèi)核模塊進(jìn)行RS232輸出時(shí)，UART內(nèi)核模塊首先將數(shù)據(jù)加載到移位寄存器內(nèi)，再使移位寄存器在波特率模式下將數(shù)據(jù)輸出到RS232輸出端上；
波特率發(fā)生器:產(chǎn)生和RS232通信所采用的波特率同步的時(shí)鐘。
[0014]其中，UART內(nèi)核模塊根據(jù)待發(fā)送的數(shù)據(jù)產(chǎn)生完整的發(fā)送序列中，發(fā)送序列包括起始位、數(shù)據(jù)位和停止位
波特率發(fā)生器的功能是產(chǎn)生和RS232通信所采用的波特率同步的時(shí)鐘，從而按照RS232串行通信的時(shí)序要求進(jìn)行數(shù)據(jù)接收或者發(fā)送。波特率時(shí)鐘和RS232接收端信號(hào)之間的時(shí)序關(guān)系具體為，波特率時(shí)鐘的頻率就是波特率。當(dāng)波特率為9600，即每秒傳輸9600位數(shù)據(jù)，則同步的波特率時(shí)鐘頻率為9600，周期為1/9600=0.10417毫秒。波特率時(shí)鐘的實(shí)現(xiàn)其就是計(jì)數(shù)器的實(shí)現(xiàn)，例如當(dāng)系統(tǒng)外部時(shí)鐘為20MHz，RS232波特率為9600，則波特率時(shí)
鐘的每個(gè)周期相當(dāng)
【權(quán)利要求】
1.一種用于風(fēng)電場(chǎng)超聲波風(fēng)速監(jiān)測(cè)的RS232數(shù)據(jù)傳輸電路，其特征在于，包括UART內(nèi)核模塊、第一信號(hào)監(jiān)測(cè)模塊、移位寄存器、波特率發(fā)生器和第二信號(hào)監(jiān)測(cè)模塊； 所述UART內(nèi)核模塊:在接收數(shù)據(jù)時(shí)，UART內(nèi)核模塊負(fù)責(zé)控制波特率發(fā)生器和移位寄存器，使得移位寄存器在波特率時(shí)鐘的驅(qū)動(dòng)下同步接收并且保存RS232數(shù)據(jù)傳輸電路接收端口上的串行數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，UART內(nèi)核模塊首先根據(jù)待發(fā)送的數(shù)據(jù)產(chǎn)生完整的發(fā)送序列，之后控制移位寄存器將序列加載到移位寄存器的內(nèi)部寄存器里，最后再控制波特率發(fā)生器驅(qū)動(dòng)移位寄存器將數(shù)據(jù)串行輸出； 所述第一信號(hào)監(jiān)測(cè)模塊和第二信號(hào)監(jiān)測(cè)模塊:監(jiān)測(cè)RS232輸入信號(hào)，當(dāng)有新數(shù)據(jù)傳輸時(shí)通知UART內(nèi)核模塊開始接收數(shù)據(jù)，在監(jiān)測(cè)到傳輸?shù)钠鹗嘉缓?，第一信?hào)監(jiān)測(cè)模塊和第二信號(hào)監(jiān)測(cè)模塊需要將自己鎖定，即不對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，直到UART內(nèi)核模塊將其復(fù)位；所述移位寄存器:儲(chǔ)存輸入或者輸出的數(shù)據(jù)，在觸發(fā)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下將內(nèi)部寄存器序列的最高位輸出，將次高位到最低位向高位移一位，當(dāng)UART內(nèi)核模塊接收RS232輸入時(shí)，移位寄存器在波特率模式下采集RS232輸入信號(hào)，并且保存結(jié)果；當(dāng)UART內(nèi)核模塊進(jìn)行RS232輸出時(shí)，UART內(nèi)核模塊首先將數(shù)據(jù)加載到移位寄存器內(nèi)，再使移位寄存器在波特率模式下將數(shù)據(jù)輸出到RS232輸出端上； 所述波特率發(fā)生器:產(chǎn)生和RS232通信所采用的波特率同步的時(shí)鐘。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于風(fēng)電場(chǎng)超聲波風(fēng)速監(jiān)測(cè)的RS232數(shù)據(jù)傳輸電路，其特征在于，所述UART內(nèi)核模塊根據(jù)待發(fā)送的數(shù)據(jù)產(chǎn)生完整的發(fā)送序列中，發(fā)送序列包括起始位、數(shù)據(jù)位和停止位。
【文檔編號(hào)】G08C19/16GK103871228SQ201410063425
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年2月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月25日
【發(fā)明者】汪寧渤, 路亮, 何世恩, 王小勇, 張金平, 黃蓉 申請(qǐng)人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)甘肅省電力公司, 甘肅省電力公司風(fēng)電技術(shù)中心