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新型電網(wǎng)電壓監(jiān)測儀的組成和驅(qū)動程序設(shè)計(jì)

作者: 時(shí)間:2010-03-29 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

摘要:針對數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測,提出了一種基于STCl2C5A60S2微處理器的方案。該系統(tǒng)包括電壓采集模塊、轉(zhuǎn)換模塊和數(shù)據(jù)顯示模塊,可以顯示實(shí)時(shí)時(shí)間和電壓,并具有電壓越限報(bào)警、系統(tǒng)變比設(shè)定、系統(tǒng)電壓系數(shù)調(diào)節(jié)、電壓統(tǒng)計(jì)等功能。該系統(tǒng)采用了最新的1T高性能51單片機(jī)和存儲器,加快了系統(tǒng)的處理和存儲速度。軟件采用高級語言編寫,主要包括初始化、按鍵掃描、菜單處理、電壓統(tǒng)計(jì)等模塊化子程序。
關(guān)鍵詞:電壓;STCl2C5A60S2微控制器;實(shí)時(shí)時(shí)間;交直流變換

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201909.htm

0 引言
電壓監(jiān)測系統(tǒng)是對質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測并自動記錄的智能化儀表系統(tǒng),為統(tǒng)計(jì)電壓的合格率及其他參數(shù)、反映電壓質(zhì)量的管理提供正確的數(shù)據(jù)。電壓監(jiān)測系統(tǒng)的最小組合為一臺智能電壓。通過儀表的使用,即可實(shí)現(xiàn)對電壓監(jiān)測點(diǎn)的各種電壓參數(shù)進(jìn)行測量并記錄,同時(shí)給出電壓合格率、電壓偏高不合格率、電壓偏低不合格率等計(jì)算結(jié)果。電壓監(jiān)測系統(tǒng)的另外一種組合是由電壓加上電卡、通訊機(jī)及上位計(jì)算機(jī)等配套設(shè)備組成。電壓監(jiān)測儀所記錄的數(shù)據(jù)很多,通過儀表鍵盤來查詢抄錄十分耗時(shí)耗工,而直接用小打印機(jī)打印也有許多缺點(diǎn)和不便之處。本系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)測,并有查詢、統(tǒng)計(jì)報(bào)表、電壓越限報(bào)警、典型工作日設(shè)定、系統(tǒng)變比和電壓值誤差系數(shù)可調(diào)整等一系列功能。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
采集模塊以高性能微處理器STCl2C5A60S2為核心,外圍由信號變換、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、串行通信和大容量串行存儲器等模塊電路構(gòu)成。整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成如圖1所示。


STCl2C5A60S2是宏晶科技今年新推出的一款處理器,全面兼容傳統(tǒng)的51系列。STCl2C5A60S2是一個(gè)時(shí)鐘/及其周期,增強(qiáng)型51內(nèi)核,速度比普通的8051快8~12倍。工作電壓比較寬,為3.3~5.5 V。增加第二復(fù)位功能引腳,并且具有外部掉電檢測電路,可在掉電時(shí),及時(shí)將數(shù)據(jù)保存進(jìn)E2PROM。內(nèi)部有1 280 B的RAM數(shù)據(jù)存儲器。芯片內(nèi)部有E2PROM功能,擦寫次數(shù)達(dá)10萬次以上。具有ISP/IAP功能,8通道10位高速ADC,速度可達(dá)2.5×105次/s,2路PWM還可作2路D/A使用。內(nèi)部已經(jīng)集成了獨(dú)立的波特率發(fā)生器,此系列單片機(jī)串行通信的速率可以不由內(nèi)部定時(shí)器T1的溢出率來決定,這樣可以讓T1來實(shí)現(xiàn)定時(shí)或者計(jì)數(shù)的功能。此系列的單片機(jī)還有雙串口的功能,一個(gè)串口可以被系統(tǒng)使用,剩下的串口可以用來作系統(tǒng)程序調(diào)試信息的輸出,避免一個(gè)串口被占用的情況下,只能使用I/O口去模擬UART時(shí)序的麻煩。
監(jiān)測系統(tǒng)是弱電系統(tǒng),而電網(wǎng)電壓一般是220 V左右的交流電,不能由系統(tǒng)直接進(jìn)行測量。必須把測量的電壓通過帶緩沖器的降壓器,降至3~4 V的交流小信號。
降壓之后的電壓信號為交流小信號,再通過真有效值轉(zhuǎn)換芯片AD536轉(zhuǎn)換成有效值相等的直流信號并輸出。


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