本文來(lái)源電子發(fā)燒友社區(qū)，作者：h1654155285.8644， 帖子地址：https://bbs.elecfans.com/jishu_2296730_1_1.html


本人收到開(kāi)發(fā)板后，進(jìn)行了基礎(chǔ)功能的測(cè)試，便根據(jù)所申請(qǐng)內(nèi)容進(jìn)行課題開(kāi)發(fā)。本開(kāi)發(fā)板支持MIPI接口的LCD顯示器，但是本人沒(méi)有該接口的顯示，只能用一個(gè)串口屏代替該接口的顯示器進(jìn)行波形的顯示。我看在測(cè)評(píng)內(nèi)容中有位仁兄申請(qǐng)了一塊MIPI接口的LCD顯示器，很是羨慕，自己也該申請(qǐng)一下。下面對(duì)本人所做內(nèi)容進(jìn)行匯報(bào)。

一、開(kāi)發(fā)內(nèi)容

本人計(jì)劃開(kāi)發(fā)項(xiàng)目名稱(chēng)為“抽油機(jī)微電網(wǎng)能量轉(zhuǎn)換控制器的研制”。抽油機(jī)是一種位能性負(fù)載，在運(yùn)行過(guò)程中存在倒發(fā)電的情況，為了節(jié)約能源，并利用倒發(fā)電能量，油田的很多叢式井組采用共直流母線形式供電，即將為抽油機(jī)供電的變頻器直流側(cè)并聯(lián)在一起，并在直流母線上連接太陽(yáng)能、風(fēng)能等新能源發(fā)電設(shè)備，從而組成微電網(wǎng)。但是在叢式井組中，如果多臺(tái)抽油機(jī)同時(shí)處于倒發(fā)電狀態(tài)，大量能量進(jìn)入直流母線，使直流母線電壓升壓，危及設(shè)備正常運(yùn)行。因此需要設(shè)計(jì)一種控制器，能夠調(diào)節(jié)各抽油機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，使其耗能和倒發(fā)電狀態(tài)錯(cuò)開(kāi)，實(shí)現(xiàn)能量利用的最大化

該控制器利用基于直流側(cè)母線的載波通信方式，讀取各抽油機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，并預(yù)測(cè)各抽油機(jī)倒發(fā)電的時(shí)刻，如果某些抽油機(jī)的倒發(fā)電處于同一時(shí)刻，則利用載波通信向?qū)?yīng)抽油機(jī)發(fā)出調(diào)頻指令，使其倒發(fā)電時(shí)刻錯(cuò)開(kāi)。此外，該控制器還需要測(cè)量每臺(tái)抽油機(jī)的功率、位移參數(shù)，組成電功圖，利用控制器的強(qiáng)大算力對(duì)電功圖進(jìn)行分析，確定其工作狀態(tài)，為運(yùn)行人員提供參考，并將測(cè)量結(jié)果和分析情況通過(guò)LCD顯示器提供給用戶(hù)，同時(shí)利用以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳輸至后臺(tái)。

試用時(shí)間比較短，不能在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)試，故只能對(duì)部分功能進(jìn)行簡(jiǎn)單開(kāi)發(fā)。本帖子主要對(duì)波形顯示這部分內(nèi)容進(jìn)行介紹。

二、硬件電路的構(gòu)成

對(duì)于波形顯示系統(tǒng)而言，硬件電路比較簡(jiǎn)單，使用了RZ/G2L開(kāi)發(fā)板和大彩3.5寸串口屏，串口屏連接至開(kāi)發(fā)板的串口1。

三、軟件設(shè)計(jì)

1、串口屏軟件設(shè)計(jì)

本報(bào)告中的串口屏共有三個(gè)界面，分別是電功圖界面、功率曲線界面和載波通信界面。

（1）電功圖界面

該界面用于顯示抽油機(jī)的電功圖，電功圖為抽油機(jī)的位移和功率曲線的合成，電功圖有不同的表示方法，本人使用兩個(gè)曲線分別顯示的方法進(jìn)行展示。另有三個(gè)按鈕，用于在三個(gè)界面中進(jìn)行切換。

（2）功率曲線界面

該界面用于顯示功率變化曲線，此外在上方的三個(gè)文本框分別顯示當(dāng)前的瞬時(shí)功率、一個(gè)沖程內(nèi)的最大功率和最小功率。

（3）載波通信界面

載波通信界面用于載波通信數(shù)據(jù)傳輸?shù)难菔?。接收?shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的文本框用于顯示接收到的數(shù)據(jù)；發(fā)送數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的文本框用于顯示要發(fā)送的數(shù)據(jù)，按下“發(fā)送”按鈕，該數(shù)據(jù)會(huì)一載波形式向外發(fā)送。載波通信對(duì)應(yīng)程序會(huì)在下一次報(bào)告中給予展示。

2、開(kāi)發(fā)板程序設(shè)計(jì)

開(kāi)發(fā)板程序的作用是向串口屏下發(fā)指令進(jìn)行電功圖的繪制、瞬時(shí)波形的顯示、功率大小的顯示和載波通信。本次報(bào)告不包括載波通信的內(nèi)容。由于只是在家模擬，沒(méi)有進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)試，故波形數(shù)據(jù)是直接借用的以前所采數(shù)據(jù)。另外實(shí)現(xiàn)的功能不復(fù)雜，故采用順序編程形式，未采用多線程編程。程序框圖如下：

（1）串口初始化程序

char dev[]  = "/dev/ttySC1";
    struct termios oldtio,newtio;
    speed_t speed = B115200;
    int next_option,havearg = 0,flow = 0;
    const char *const short_opt = "fd:";

    fd = open(dev, O_RDWR | O_NONBLOCK| O_NOCTTY | O_NDELAY); 
    if (fd < 0)	{
        printf("Can't Open Serial Port!
");
        exit(0);	
    }
	
     tcgetattr(fd,&oldtio);
    bzero(&newtio,sizeof(newtio));
    newtio.c_cflag = speed|CS8|CLOCAL|CREAD;
    newtio.c_cflag &= ~CSTOPB;
    newtio.c_cflag &= ~PARENB;
    newtio.c_iflag = IGNPAR;  
    newtio.c_oflag = 0;
    tcflush(fd,TCIFLUSH);  
    tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio);  
    tcgetattr(fd,&oldtio);

設(shè)置串口1為115200波特率

（2）電功圖的繪制

繪制電功圖只需將兩個(gè)曲線的數(shù)據(jù)上傳至串口屏即可。程序代碼如下。

void power_diagram(void)
{
    unsigned char temp[250],i,t;
    t=0;
    temp[t++]=0xEE;
    temp[t++]=0xB1;
    temp[t++]=0x32;
    for(i=0;i<3;i++)
        temp[t++]=0x00;
    temp[t++]=0x01;
    for(i=0;i<2;i++)
        temp[t++]=0x00;
    temp[t++]=200;
    for(i=0;i<200;i++)
    {
        temp[t++]=(unsigned long)move_data[i]*235/338+10;        
    }
    temp[t++]=0xFF;
    temp[t++]=0xFC;
     temp[t++]=0xFF;
     temp[t++]=0xFF;

     write(fd, temp, t);
     usleep(100000);

    t=0;
    temp[t++]=0xEE;
    temp[t++]=0xB1;
    temp[t++]=0x32;
    for(i=0;i<3;i++)
        temp[t++]=0x00;
    temp[t++]=0x01;
    temp[t++]=0x01;
    temp[t++]=0x00;
    temp[t++]=200;
    for(i=0;i<200;i++)
    {
        temp[t++]=(unsigned char)((power_data[i]+1.08)*235/(7.88+1.08)+10);        
    }
    temp[t++]=0xFF;
    temp[t++]=0xFC;
     temp[t++]=0xFF;
     temp[t++]=0xFF;

     write(fd, temp, t);
}

（3）功率曲線繪制

曲線繪制采用在曲線頭添加數(shù)據(jù)的方法，瞬時(shí)功率采用格式化本文顯示的方法，這里不再詳細(xì)介紹。

四、運(yùn)行效果

本圖為電功圖運(yùn)行畫(huà)面，其中白色為位移曲線，黃色為功率曲線，該曲線反映了抽油機(jī)的電功率和懸點(diǎn)位移之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

本圖是瞬時(shí)功率曲線，波形實(shí)時(shí)向右移動(dòng)，左上角的文本框顯示當(dāng)前的功率大小。

五、總結(jié)

由于某些原因，本人缺少M(fèi)IPI接口的顯示器，只能利用串口屏進(jìn)行顯示操作，沒(méi)有充分體驗(yàn)到該開(kāi)發(fā)板的強(qiáng)大能力，稍顯遺憾。如果時(shí)間充裕，本人會(huì)自行購(gòu)買(mǎi)MIPI接口顯示器、攝像頭等設(shè)備，豐富項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)內(nèi)容。

基于飛凌RZ/G2L開(kāi)發(fā)板的波形顯示系統(tǒng)的搭建

【附上開(kāi)發(fā)板體驗(yàn)視頻（詳見(jiàn)作者原文）】