【正文】
再寫入要操作的區(qū)域的坐標,最后寫入要顯示的字符的ASCII值或者漢字的編碼值就可以了,例如,要在第一行第二列顯示一個漢字,只要先寫入指令81H,再寫入該漢字的對應的編碼值即可。當RS=0,RW=0時,12864認為當前寫入的是指令。 ADC轉換完成后,十位的ADC轉換結果從低到高分別存放在ADC_RESL的低2位和ADC_RES中,通過公式可以得到十位的ADC轉換結果,最后,再通過公式:可以計算出當前采樣信號的電壓值。通過SPEED0和SPEED1兩位可以設置AD的轉換速率,分別可以設置成90,180,360,540個時鐘周期(AD的時鐘基準信號就是單片機的時鐘基準信號)。 知道了使用AD模塊需要做的相應的配置,接下來就是具體如何實現(xiàn)這些配置了。首先,模擬信號要輸入到AD必須要有AD輸入通道,所以先要把復用IO口P1設置為AD輸入,通過對P1ASF寄存器器操作可以實現(xiàn),需要將P1口的哪一位設置為AD輸入,則將P1ASF的該位置一。八路電壓輸入型AD,可做溫度檢測,鍵盤掃描,頻譜檢測等。若,則J的最高位為1,將該位變?yōu)?,并判斷次高位(與比較),若位0則置1,若位則繼續(xù)與比較,以此類推,其C語言函數(shù)原型為void leide(struct px *value,int num),形參struct px *value為結構體指針,用于傳入待進行倒序運算的復數(shù)序列,形參int num用于傳入待排序的復數(shù)的個數(shù)。第二章:軟件設計 主程序流程圖對AD采樣信號進行冒泡排序,計算正弦信號幅值及被抬高的電壓值并對信號還原對兩路信號進行乘法運算AD,定時器,12864初始化AD采樣完成了? 開始雷德算法對信號序列進行位倒序FFT算法分解出直流分量根據(jù)直流分量大小計算出相位差 送屏幕顯示圖1 主程序流程圖 由表1可以看出,按自然順序排列的二進制數(shù),其下面一個數(shù)總是比上面一個數(shù)大1,下面一個數(shù)是上面一個數(shù)最低位加1并向高位進位得到的。所以,一個N點的離散傅里葉變換化簡成基2的快速傅里葉變換后就是*個蝶形結的計算,最終也就是2*N*次復數(shù)乘法運算和N*次復數(shù)加減法運算。早期時應用比較廣泛的是基二的快速傅里葉變換,后來,因為應用場合的要求,又相繼提出了基四和基八的快速傅里葉變換算法,在此,主要介紹基二的快速傅里葉變換。應用這種測量方法,不僅提高了測量精度,節(jié)省了硬件成本,而且可以允許變換后的輸入信號有一定程度的失真。這就需要有一種新的方法來進行相位差測量。當需要測量大功率,高壓信號之間的相位差時,通常需要通過放大器或者變壓器先將大功率、高壓信號轉換成小功率、低壓信號才能輸入到檢測設備進行相位差進行測量。測量功能與Agilent 53131A型計數(shù)器基本相同,但測量指標略低。國內(nèi)相位計領域起步較晚,相位測量技術的研究開始于70年代,早期研究相位測量的單位和技術人員很少,國內(nèi)主要有天津中環(huán)電子生產(chǎn)商品化相位計,相位計量機構是中國計量科學研究院和國防科工委,產(chǎn)品主要測量工頻信號。高頻精度為177。標準測量包括相位、頻率、周期、時間間隔和上升/下降時間等。在相位/頻率測量技術領域,美國一直處于遙遙領先的地位,主要的公司有Agilent(安捷倫)、Tektronix(泰克)、AD-YU公司、DRANETZ實驗室。(3) 基于DSP技術的相位計?;诓煌⑻幚硇酒惨验_發(fā)了許多不同的相位計,常見的有以下幾種:(1) 基于FPGA/CPLD的相差測量。同時,各種新的算法、測量手段和新的設計方法及器件也隨之出現(xiàn)。相差的數(shù)字測量采用液晶屏顯示,精度高,穩(wěn)定性好,讀數(shù)方便,所以,相位差的數(shù)字化測量有應用前景很廣泛。首先,相位差依附于電壓、電流信號中,如何消除電壓、電流、頻率變化對相差測量的影響是相差測量中很重要的一個方面;其次,相差是一個比較量,測量兩路信號之間的相差不但需要保證兩路信號的頻率相同,而且需要排除信號幅值不同等其他因素造成的影響,所以如何準確可靠得測量相差是一個值得研究的課題。主要方法是,在單周期內(nèi)對兩個信號進行2N點的采樣,把離散化后的信號相乘,通過快速傅里葉變化分解出其中的直流信號,最終計算得到兩個正弦信號的相位差。 數(shù)字相差檢測儀的制作 專 業(yè): 電氣 班 級: XX班 學 號: XXXXXXXXXX 學生姓名: XXX 指導教師: XX 目錄摘要: 1Abstract: 1第一章 緒論 2 測量相位差的作用和意義 2 相位差測量的研究現(xiàn)狀 2 4第一章:最小二乘法以及快速傅里葉變換簡介 5:最小二乘法簡介 5 主程序流程圖 8 9 FFT算法的實現(xiàn) 10 AD采樣的使用 11 定時器的使用 12第三章:硬件電路設計 13 移相電路的設計 13 電壓跟隨器模塊 14 電源電路 16 變壓器簡介 16 單相全橋整流電路 16結論 17致謝 18參考文獻(Reference) 19附錄: 20基于最小二乘法的低頻數(shù)字相位差檢測儀的研究摘要:常見的相位差檢測方法一般是過零法,通過外部硬件電路對正弦信號的零點進行檢測,產(chǎn)生的脈沖信號出發(fā)MCU的外部中斷,通過MCU的定時器計算出信號的頻率以及相位差。關鍵詞:最小二乘法,快速傅里葉變換The lowfrequency digital phase detector based on leastsquare method researchAbstract: the phase difference detection method in mon is the zero passage method and through external hardware circuit of zero point of sine signal detection, produce the pulse signal of the external interrupt of MCU by MCU timer to calculate the frequency and phase difference of signals.Sine signal in real life, however, especially the alternating current power grid provided, there will be more or less distortion, if alternating current (ac) in a zero distortion is extremely serious, is likely to lead to detect the zero or detect more than zero, and the test method of external hardware circuit is more plex, high cost. So, in this paper, the least square method because of its low cost, wide use, high reliability and is widely used. The main method is, in a single cycle of two signals 2 n sampling points,After the discretization of the signal multiplied by fast Fourier change into the dc signal, finally the phase difference of two sine signals is calculated.Keywords: least squares method, fast Fourier transform第一章 緒論 測量相位差的作用和意義信號的相位差測量在電力系統(tǒng)、工業(yè)自動化、功率因素測量、諧波分析等許多領域都有著廣泛的應用。在實際工作中,通常需要測量兩個同頻信號的相位差來解決實際問題。 相位差測量的研究現(xiàn)狀隨著電子技術和計算機技術的發(fā)展,相位測量技術的發(fā)展也非常迅速,尤其在電氣、電力電子技術方面得到了極大的重視和發(fā)展。目前,國內(nèi)外提出了許多改進的高精確度的相位差測量方法,主要包括有:(1) 采用專用的數(shù)字處理芯片,利用正余弦表格及快速傅立葉變換方法來計算相位差,可大大提高測量精度。其優(yōu)點是可以進行功能仿真,而且FPGA和CPLD的片內(nèi)資源豐富,設計的流程簡單,缺點是開發(fā)成本高。相位檢測系統(tǒng)主要由前置放大電路實現(xiàn)將被測信號(無論是電壓還是電流)衰減為5V以內(nèi)交流電壓信號;由電壓跟隨器將前后級電路進行隔離,以保證測量系統(tǒng)不吸收被測信號源的能量,保證信號源的工作狀態(tài)不被改變。此外,俄羅斯,英國以及德國在此領域也具有較高水平。英國Avpower公司的高精度相位計SD1000:具有自動設置量程的功能,測量頻率范圍高達700KHz,允許輸入頻率高達100GHz,相位測量范圍為180176。微波為177。目前,國內(nèi)相位計產(chǎn)品領域發(fā)展迅速,如深圳創(chuàng)新儀器儀表SP312B系列等精度通用計數(shù)器/相位計,它以高性能的AVR單片機與CPLD為核心,測頻分辨率8位/秒,可測周期范圍10ns-7000s,測時范圍40ns-7000s,相位測量范圍0176。此外還有天津中環(huán)科儀電子儀器公司HG4180型數(shù)字相位計,其特點包括:頻率范圍覆蓋范圍廣、測量精度高、不但能測量相位,而且能測量頻率、在全部頻率范圍內(nèi)都能直接得到五位有效數(shù)字的頻率讀數(shù)、具有IEE488借口選件,主要用于工業(yè)測量領域。但現(xiàn)實中的器件往往與理論上有一些差距。本設計主要是研究如何利用最小二乘法和快速傅立葉變換算法來測量相位差。第一章:最小二乘法以及快速傅里葉變換簡介:最小二乘法簡介對于兩個相位差為的正弦信號和,利用積化和差公式可得不難看出,合成的信號中包含了二次諧波和直流分量,且直流分量的大小僅和兩信號的相位差和幅值有關系,也就是說,只要能求出該直流分量以及兩個信號幅值的大小,相位差也就可以計算出來了。對于一個N(N=2n)點采樣的信號,我們將其的離散序列 分成奇偶兩組,并且令 ,則k次諧波的大小可表示為利用旋轉因子的對稱性和周期性可得: 再根據(jù)旋轉因子的對稱性可得: