基于凌陽16位單片機(jī)的工頻表
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4 電路調(diào)試方法和過程
采用先分別調(diào)試各單元模塊，調(diào)通后再進(jìn)行整機(jī)調(diào)試的方法，提高調(diào)試效率。
4．1 數(shù)據(jù)采集、放大模塊調(diào)試
利用P3．4和P3．5控制模擬開關(guān)CC4051，使輸入信號與函數(shù)信號發(fā)生器輸出相聯(lián)，通過改變P3．4和P3．5管腳的電平來改變放大倍數(shù)，用萬用表測試輸入輸出電壓，再調(diào)節(jié)函數(shù)信號發(fā)生器的輸出，用萬用表測試輸入輸出電壓是否正確；數(shù)據(jù)保持器則用單片機(jī)P1．4來控制，并用示波器觀察波形。調(diào)試結(jié)果顯示，模塊可以正常工作。
4．2 數(shù)據(jù)信號頻率相位角模塊調(diào)試
將函數(shù)信號發(fā)生器的輸出與相位角處理模塊輸入相聯(lián)接，調(diào)節(jié)函數(shù)信號發(fā)生器的輸出頻率，用示波器觀察該模塊的輸出波形，并與單片機(jī)P3．3口相連接。經(jīng)過檢驗，相位角模塊電路能正常工作。
4．3 A／D轉(zhuǎn)換模塊調(diào)試
由于凌陽單片機(jī)SPCE061內(nèi)部有2個10位的A／D轉(zhuǎn)換器，因此不用接外部A／D轉(zhuǎn)換電路，只需要編寫程序?qū)ζ溥M(jìn)行簡單測試即可正常工作。
當(dāng)每個獨立模塊能正常工作了，再把各模塊線路連接好進(jìn)行系統(tǒng)程序調(diào)試，被測的兩路輸入信號電壓、電流波型可先采用函數(shù)信號發(fā)生器進(jìn)行模擬，接上凌陽單片機(jī)SPCE061仿真器進(jìn)行調(diào)試程序，對數(shù)據(jù)采集、放大模塊的各輸入、輸出信號進(jìn)行測量計算，對數(shù)據(jù)信號頻率相位角模塊的相位角進(jìn)行計算，當(dāng)系統(tǒng)程序調(diào)試成功后，再把程序下載到凌陽單片機(jī)SPCE061中進(jìn)行整機(jī)調(diào)試。最后把調(diào)試結(jié)果顯示出來，整個系統(tǒng)能正常工作。
5 誤差分析及改善措施
(1)采用SPCE061A的10位A／D轉(zhuǎn)換器測量零電壓時，顯示在0．0048828125～0．009765625v之間跳動，原因是SPCE061A的10位A／D轉(zhuǎn)換時，有1～2個步長的誤差，即4．8828125～9．765625mV之間。由于誤差恒定，采用軟件對誤差進(jìn)行補(bǔ)償。
(2)由于電路信號處理部分的元器件以及模擬開關(guān)CC4051上有一定的壓降(約20mV)，雖經(jīng)軟件、硬件修正，在小幅值的情況下仍會有一定誤差。
(3)整個系統(tǒng)板由手工焊接完成，布線無法避免線路之間以及外界的電磁干擾，從而會導(dǎo)致一定的誤差。
(4)功率的測量由電壓、電流的測量值間接得到，由于誤差的累計效應(yīng)也會使有用功率、無用功率測量值與理論值存在差異。
6 結(jié)束語
數(shù)字式工頻有效值多用表以數(shù)字方式對電壓有效值、電流有效值、功率角進(jìn)行顯示，功率的測量由間接得到。本系統(tǒng)以SPCE061為核心部件，利用軟件編程，實現(xiàn)對交流電壓值、交流電流值、功率角的測量。盡量做到線路簡單，減小電磁干擾，充分利用軟件編程，彌補(bǔ)元器件的精度不足。
數(shù)字式工頻有效值多用表以數(shù)字的方式對電壓有效值、電流有效值、功率角進(jìn)行顯示，從而可以得到有功功率、無功功率和功率因數(shù)，方便實用。在設(shè)計中采用凌陽單片機(jī)具有速度快、價格低、可靠性高、體積小、實用、功耗低等特點。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/172426.htm
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