基于PIC24FJ64的智能光伏匯流采集裝置設(shè)計(jì)及應(yīng)用

1 　電路設(shè)計(jì)原理
　　PIC24FJ64是MicroChip公司的一種改進(jìn)的哈佛架構(gòu)的高速16位低功耗單片機(jī)，在32M時(shí)鐘頻率時(shí)系統(tǒng)性能可達(dá)16MIPS，17 位 x 17 位單周期硬件乘法器，最大可內(nèi)帶64k的FlashROM，8k系統(tǒng)SRAM，2 個(gè) 模塊，2 個(gè)UART 模塊、允許對(duì)許多外部I/O口功能進(jìn)行重新定義，增加了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的靈活性。電路框圖見(jiàn)圖1

圖1

1.1電流輸入模塊
　　電流輸入模塊分成兩個(gè)8路模塊，最多可以輸入16路的電池串列，電流采樣使用霍爾傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏電流的隔離型測(cè)量，霍爾效應(yīng)是指的是當(dāng)有一半導(dǎo)體薄片，假設(shè)以三維空間的視角來(lái)看，在其Y軸方向施加一個(gè)一定強(qiáng)度的磁場(chǎng)，在X軸方向通以電流，則在此半導(dǎo)體薄片的Z軸方向會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，該電動(dòng)勢(shì)就是霍爾電勢(shì)，見(jiàn)圖2，本霍爾傳感器采用單電源5V供電方式，在輸入最大輸入電流為-15A～+15A對(duì)應(yīng)輸出電壓為0～5V。霍爾傳感器的輸出接入到一個(gè)8選一的模擬開(kāi)關(guān)，由程序控制對(duì)8個(gè)輸入通道逐個(gè)掃描，模擬開(kāi)關(guān)的輸出經(jīng)過(guò)一個(gè)RC濾波電路然后接入到A/D轉(zhuǎn)換芯片ADS1110,ADS1110是TI公司的16位精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器，寬工作電源2.7～5.5V,芯片內(nèi)置有5ppm/°C溫度系數(shù)的2.048V高精度電壓參考，芯片內(nèi)置PGA，可以對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行放大，放大倍數(shù)為1、2、4、8倍。芯片使用 總線接口最快速度可以達(dá)到400kHz（圖3）。

圖2

圖3

　　電流輸入模塊上還具有輸入通道狀態(tài)指示，使用雙色LED燈指示電池串列的斷線或正常工作狀態(tài)，雙色LED驅(qū)動(dòng)使用串入并出移位寄存器74HC595兩顆級(jí)聯(lián)使用，其中U33驅(qū)動(dòng)綠色LED管芯，U36驅(qū)動(dòng)紅色管芯。（圖4）

圖4