基于STM32的智能数据处理装置的硬件设计与实现

湖南铁道职业技术学院 刘 彤

引言：以电力线载波通信技术和无线通信技术为基础构建四表合一数据集抄系统，包括主站系统、集中器、智能数据处理装置、计量仪表单元（智能电表、智能水表、智能气表和智能热力表）等。

其中，智能数据处理装置直接面对计量仪表，接受抄表指令后，选择相应的通信信道，对计量仪表的计量数据进行集抄，智能数据处理装置接收到智能数据处理装置数据后，对计量数据进行规约转换后，通过电力线载波或无线或RS485信道与集中器进行数据上传，起着承上启下的作用，本文针对智能数据处理装 置硬件进行设计。

1.装置概述

智能数据处理装置以ARM处理器为核心，扩展外围模块构成，包括电源电路、STM32最小系统、载波模块、红外模块、微功率无线模块、RS485模块、M-BUS模块和状态检测模块等，上行通信方式可采用RS-485、微功率无线、电力线载波，下行通信方式可采用RS-485、M-BUS、微功率无线，系统结构框图如图1所示。

图1 系统结构框图

2.装置电路模块

所有电路围绕STM32 ARM处理器构成，STM32小系统负责各通讯模块的选择、数据处理及状态检测等功能，兼容电水气暖四表的通讯方式。

2.1 电源电路

电源电路向STM32小系统及各个电路模块提供所需的工作电源。220V交流电源通过变压器降压，然后整流变为适合+12V电路输入的直流电压，经过+12V变换电路，产生+12V电源，+12V电源再分别产生+5V电源和+3.3V电源，+5V电源主要给接口电路供电，+3.3V主要给处理器及模块电路供电，如图2所示。

图2 系统电源电路框图