本文介紹一種基于PIC24FJ64的智能光伏AGF系列匯流采集裝置，本裝置使用霍爾傳感器隔離測量來自光伏電池陣列的電流，同時可以測量其輸出電壓，監測匯流箱內部的防雷器和直流斷路器的工作狀態、配有溫度、風速，輻照等傳感器輸入接口，帶有接點輸出，用于驅動外部執行機構。本裝置通過RS485總線與上位機通訊，用于接收計算機指令，上傳檢測到的光伏電池陣列、匯流箱組件和外部環境狀態。本裝置最多可監測16路光伏電池組輸出電流，并可以根據輸入電壓計算分相和合相功率。本裝置帶有LED數碼顯示器和設定撥碼，用于查看數據和設定本裝置的通訊地址、數據格式、波特率等參數。 

1 電路設計原理

 PIC24FJ64是MicroChip公司的一種改進的哈佛架構的高速16位低功耗單片機，在32M時鐘頻率時系統性能可達16MIPS，17 位 x 17 位單周期硬件乘法器，最大可內帶64k的FlashROM，8k系統SRAM，2 個 模塊，2 個UART 模塊、允許對許多外部I/O口功能進行重新定義，增加了系統設計的靈活性。電路框圖見圖1

外部開關量輸入電路帶有就地顯示LED燈D28，電路主要有U25、R65、Q3、R68形成一個恒流電路，開關量輸入節點和檢測光耦的一次側串入到此恒流回路中，此開關量檢測電路的優點是可以接受接觸電阻達kΩ級的外部接點輸入或漏極開路方式的光耦輸入，以避免現場的環境因素導致的輸入接點氧化而造成采樣不到開關量輸入的情況（圖6）。

撥碼開關輸入電路用于設定本裝置的通訊地址、通訊波特率、數據格式等參數，使用一個八選一模擬開關U20，對外部撥碼J12每一位進行動態掃描檢測，撥碼開關輸入和開關量輸入的控制總線為共用結構，此方式的優勢是節約CPU的IO口線，缺點是程序處理稍復雜，需要使用動態掃描方式一路一路檢測（圖7）。

1.5    外部模擬量輸入電路    

 外部模擬量輸入類型有DC 0～20mA、DC 0～10V、PT100、0～100mV、DC 0～1000V,這些外部信號都先經過外部分壓或分流處理調理成同一范圍的電壓信號，然后輸入到一個八選一的模擬開關U44，U44的輸出經過運放U45放大到A/D轉換器U46可接受的電壓范圍，運放U45使用5V單電源軌到軌運放，A/D轉換器使用ADS1110。電路工作時由程序控制將外部模擬信號逐路切換到輸出進行A/D轉換，再由CPU讀取數據（圖8）。

 通訊方式采用RS485方式，使用高速光耦實現電氣隔離，由于 485接口芯片U20是半雙工結構，本電路的特點是由發送數據控制485芯片的發送和接收，實現了自動數據流控制，省略了一個流控制光耦，簡化了軟硬件設計。降低了成本。(圖9)