余峰 张志华 张鹏 梁星星

（中国船舶重工集团公司第七一二研究所， 武汉 430064）

1 引言

太阳能的大规模应用将是 21世纪人类社会发展进步的一个重要标志，而光伏并网发电系统是光伏系统的必然发展趋势。为了对光伏并网逆变器的运行状况和故障状况进行控制、分析以及进行经济评价，需要建立完善的数据采集及监控系统[1]。本文以现阶段光伏发电监控技术为参考，提出并研制出了一种基于 ARM控制器的人机界面。详细介绍了该人机界面的构成、工作原理和主要功能。

2 人机界面总体设计

人机界面应完成的功能是通过键盘和显示屏进行操作，完成对光伏并网逆变器的工作参数的采集、显示及各种控制命令的输入。通过特定的通讯方式（包括总线、串口、并口、双口 RAM等）传送给逆变器以及远程监控系统，并负责逆变器与远程监控系统之间的数据和命令的传递。基于以上功能分析，该系统应包括控制部分、显示部分、键盘输入以及通讯部分。控制部分采用嵌入式系统，核心控制器选用微控制器（微型CPU），通讯部分因现场总线具有极高的可靠性，稳定性，实时性，且易于扩展，因此选用总线方式，但考虑到通用型，亦应支持串口通讯。原理框图如图1所示。

图1 人机界面原理框图

3 硬件电路设计

人机界面安装在逆变器面板上。其硬件结构包括：ARM控制电路和5.7吋TFT触摸式LCD显示屏。

3.1 ARM控制电路

ARM 控制电路是人机界面的核心，主要由ARM 微处理器 LPC2129及其外围电路、RS232接口电路、RS485总线接口电路和 CAN总线接口电路组成。……