基于DSPIC的電參數測量儀主電路研發

電氣工程論文編號:DQ236   論文字數:21187,頁數:57

目 錄
摘要..Ⅰ
Abstract.Ⅱ
1 緒論1
 1.1 電參數測量電路的研究背景和意義.1
 1.2 國內外的現狀...1
 1.3 本課題研究的主要內容....3
2 電參數測量儀設計方案比較4
 2.1 基于單片機的測量.4
 2.2 基于DSP的測量...4
 2.3 基于dsPIC的測量.4
 2.3.1 dsPIC的產生4
 2.3.2 dsPIC型號的選擇 5
 2.3.3 基于dsPIC的測量.5
3 電參數計算及快速傅立葉變換算法的設計7
 3.1 測量信號的提取 7
 3.2 電參數計算.7
 3.3 快速傅立葉變換 9
4 硬件設計16
 4.1測量儀電路特點 16
 4.2 系統總體方案.16
 4.3電源的設計16
 4.3.1 5V工作電壓16
 4.3.2 電參數采集電路17
 4.3.2.1 電壓互感器17
 4.3.2.2 電流互感器18
 4.4 dsPIC30F6012外部數據存儲器和程序存儲器的擴展19
 4.4.1 AT24C16的基本情況20
 4.4.2 讀/寫時序及I/O口實現20
 4.5 dsPIC30F6012與時鐘芯片接口電路21
 4.6 dsPIC30F6012與液晶模塊接線電路22
 4.7 dsPIC30F6012的串口通訊電路.23
 4.7.1  RS232串口通訊..23
 4.7.2 RS485串口通訊24
5 軟件設計26
 5.1系統的程序框圖...26
 5.2 數據采集程序 27
 5.3 時鐘程序 28
 5.4 液晶顯示程序.30
6 總結 32
致謝 33
參考文獻 34
附錄1
附錄2

摘要
 隨著科技進步，儀器設備的使用越來越多，保證設備的安全正常運行很重要。電網質量的好壞對設備的影響較大，對電網中的各個參數進行測量，便于實時檢測，保護設備。對于電參數測量電路的研究很有必要。
 本設計用電壓和電流互感器構建信號轉換電路。以Microchip公司的dsPIC30F6012為主控芯片，對采集的電壓電流參數進行轉換處理，測取電壓、電流、有功功率、諧波等，通過液晶顯示進行實時監控，并通過RS232或RS485通訊接口與上位機進行通信。本系統采用軟硬件結合的方式，簡化了硬件電路，提高系統的可靠性，增加穩定性。軟件編譯采用模塊化。本系統集測量、控制、顯示等功能于一體，能很好的應用于實際生產中。
 
關鍵詞： 電參數測量 dsPIC FFT 液晶顯示 通信

Abstract
 With the scientific and technological progress, the equipment is used more and more, ensured normal and safe operation of the equipment is important. Quality of electrical network will have a greater impact to equipment. Measured each parameter by electrical network, convenient for real-time monitoring and protection equipment. Researched the electrical parameters of measurement circuit is necessary.
 The project uses voltage and current mutual inductors to construct signal transition circuit. dsPIC30F6012 which produced by Microchip Company is the main-control chip. Calculated the voltage, current, active power, harmonics, and so on by voltage and current parameters of the collection and processing conversion. Parameters used LCD display. System is communicated with the PC by RS232 or RS485 communication interface. It adopts unite hardware and software. It makes hardware circuit easier, enhances reliability of system and increases stability. Software designing adopts modular. The system which includes measuring, controlling, displaying and other function has the characteristics of multi-function, it must good used in the production.
 
Keywords: Electrical Parameters’ Measuring, dsPIC, FFT, LCD, Communication