基于

ATmega128 的 32 路遥信单元的设计及应用案例

The design and Application under the RTU ATmega128 with 32 DI

摘要：介绍一款基于

8 位单片机 ATmega128 为主控芯片，具有监测 32 路开关量信号输入

的

ARTU-K32 型遥信单元设计原理，以及该产品主要技术指标与应用案例。

关键字：

ATmega128 芯片；遥信单元；ARTU-K32 型

0 引言

在电力及工业自动化控制系统中，存在着大量如断路器的分合、电机的启停，电磁阀的开闭

等执行机构状态需要检测并把状态反馈回控制单元，从而构成闭环控制。在以往的系统设计

中常使用多个

PLC 或带有通讯和开关量输入功能的现场仪表组成一个远程自动控制系统，

但

PLC 高昂的成本和繁琐的系统结构给自动化设计、应用带来困扰。

本文介绍一款具有 32 路遥信接点输入的 ARTU-K32，该装置可接受 32 路有源或无源

接点，把开关量信号经通讯实现和上位机监控系统的数据交换，

32 个通道扫描一周仅需时

间为

1ms，同时拥有 2000 组输入状态事件记录，带 GPS 校时功能,在外部电源掉电后可以

保证

SOE 事件记录一个月内不丢失，相对以往控制方式，本设计在简化控制网络结构的同

时，提供了一种低成本，高可靠性的替代方案。

1 电路设计原理

ARTU-K32 遥信单元硬件电路包括主 CPU 芯片、拨码开关设定输入、实时时钟、双路 RS485

通讯、

SOE 事件记录存储、看门狗控制、光电隔离输入采集、供电电源模块等 8 部分组成。（见

图

1）

1.1 主控 CPU

32 路开关量信号采集单元（ARTU-K32）设计采用 ATMEL 公司的 ATmega128,单芯片实现

双路

RS485 通讯、数据处理、事件记录存取，显示状态控制等。ATmega128 是 ATMEL 公司推

出的一款

8 位 RISC 结构高速低功耗单片机，在 16M 时钟频率时系统性能可达 16MIPS，内

带

128k 的 Flash、4k 的 EEPROM、4k 系统 SRAM；可扩展 64k 外部存储器；两路 UART 通讯

口。同时该芯片拥有

JTAG 在线编程口，方便用户调试，降低了开发成本，53 个可编程 I/O