基于雙DSP的電力系統諧波分析儀的設計
5 鍵盤模塊
為滿足實時性要求,本系統采用按鍵中斷方式完成人機交互功能。鍵盤有六個獨立的按鍵組成,當任一按鍵按下時,INT13引腳的輸入出現低電平跳變(INT13設置為下降延觸發(fā))觸發(fā)DSP外部中斷,CPU響應中斷后在中斷服務子程序中讀取鍵盤狀態(tài),并執(zhí)行相應的操作。6個按鍵分別為A相電壓、B相電壓、C相電壓、A相電流、B相電流、C相電流。本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/152263.htm
系統軟件設計
系統上電后按照選定的模式自舉加載程序,跳轉到主程序入口,進行相關變量、數據乒乓緩沖區(qū)、命令區(qū)、控制寄存器初始化,并使能XINTF和A/D定時采樣中斷。定時中斷產生后,DSP-L機內部A/D開始對6組傳感器信號進行采樣,并將轉換結果存到乒乓緩沖區(qū),然后通過中斷交互式協調工作模式將結果傳送至DSP-R機,DSP-R機調用FFT程序對這些數據進行處理將結果實時傳到LCD顯示。主要包括3部分內容:數據處理算法、鍵盤中斷子程序,顯示處理子程序。系統雙機工作流程圖如圖5所示。
圖5 系統雙機工作流程圖
1 數據處理算法
本系統主要用到以下算法:①低通濾波處理算法;②捕獲單元高精度測頻算法;③自適應調整采樣間隔技術;④FFT算法的諧波分析。具體算法及代碼請參閱《今日電子》網站本文章完整版。
2 鍵盤中斷子程序
為滿足系統實時性要求,完成鍵盤操作的實時響應,本系統采用外部中斷方式對鍵盤掃描,完成命令形成與標志位設置功能。鍵盤中斷子程序流程圖如圖6所示。
3 LCD顯示子程序
LCD的顯示分為信息區(qū)與顯示區(qū)兩部分。其中信息區(qū)包括固定信息(顯示煙臺大學DSP實驗室等),顯示區(qū)包括各相頻率值與諧波波形的顯示。
實驗結果
本系統采樣頻率為fs=6400Hz,捕獲單元測頻結果和FFT算法得到各次諧波的幅值分別如表1和表2所示。
誤差分析
經過分析以上各參數可看出:當頻率是50Hz左右時,最大誤差不超過0.01Hz,諧波分析的19次諧波呈波次越高幅度越小的趨勢,并且所得各次諧波幅度比較符合實際情況。由于本系統采用了自適應調整采樣間隔技術來實現同步采樣,所以保證了參數的測量精度。
結束語
本文介紹了一種電力系統諧波分析儀,采用了DSP+DRAM+DSP的雙處理器協同工作結構,通過雙機中斷交互式協調工作的模式快速的進行雙機通信,可滿足高速數據采集與傳輸的要求。由于采用了同步采樣技術、自適應調整采樣間隔技術和補零防頻譜泄露技術,可以實現較為準確的諧波分析,便于工程應用,具有較大的實際應用價值。
評論