三相多功能電表的設(shè)計(jì)與總結(jié)報(bào)告-wenkub
2023-07-17 17:01:04 本頁(yè)面
【正文】 置的輸出，無線傳輸裝置的傳輸?shù)取榱吮ＷC測(cè)量精度他的采樣頻率為 kHz。缺點(diǎn)是由于大量的采樣和數(shù)據(jù)運(yùn)算給 MCU 帶來很大的負(fù)擔(dān)，大大影響 MCU 處理其他問題的速度。 圖 2 系統(tǒng)總體方案框圖 控制部分 MCU的選擇 方案一、采用傳統(tǒng)的的 51 單片機(jī) 優(yōu)點(diǎn) :51 單片機(jī)價(jià)格便宜，應(yīng)用廣泛 , 功能簡(jiǎn)單，易于控制而且操 作方便 ,技術(shù)比較成熟。 方案二、使用 ATMEGA16 單片機(jī) ATT7028A 電能計(jì)量芯片 IA 和 UA取樣 IB 和 UB取樣 IC 和 UC取樣 單片機(jī) 通信單元 顯示單元 按鍵 3 ATMEGA16 單片機(jī)具有高速度、低功耗、 豐富的片類資源 的優(yōu)點(diǎn) ，內(nèi)部含有 AD 轉(zhuǎn)換器、 EEPROM、摸擬比較器、 帶有 PWM 功能的 定時(shí)計(jì)數(shù)器等多種 內(nèi)部資源 ； I/O 接口多且 具有很強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力，灌電流可 直接驅(qū)動(dòng)繼電器、 LED 等器件，從而省去驅(qū)動(dòng)電路，節(jié)約系統(tǒng)成本。 取樣電路 方案一、直接選用標(biāo)準(zhǔn)電阻取樣 電壓取樣需要精密電阻串聯(lián)分壓，而且電阻阻值要大，以減小功耗，選 380k 和100R 電阻串聯(lián)分壓，取出大約 的信號(hào)送入 ATT7028A,完成電壓信號(hào)取樣。 方案二、選用變送器 直流電流變送器將被測(cè)信號(hào)變換成一電壓，經(jīng) HCNR200/201 線性光耦直接變換成一個(gè)與被測(cè)信號(hào)成極好線性關(guān)系并且完全隔離的電壓，再經(jīng)恒壓（流）至輸出。 方案三、選用電壓互感器，電流互感器 互感器直接從電網(wǎng)取樣，取出電壓信號(hào)和電流信號(hào)送入計(jì)量芯片 ATT7028A。 方案選擇：經(jīng)過比較，我們選擇方案三。主機(jī)接收，完成一次傳輸。 16 路開關(guān)經(jīng)過編碼器進(jìn)行編碼。 方案二、軟件編程根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，程序提供了豐富的用戶界面，用戶開機(jī)時(shí)，通過初始界面可以進(jìn)入密碼設(shè)置，從新設(shè)定密碼，設(shè)置完成返回初始界面。 3 理論分析與計(jì)算 ATT7028A芯片介紹 ATT7028A 集成了六路二階 sigmadelta ADC、參考電壓電路以及所有功率、能量、有效值、功率因數(shù)以及頻率測(cè)量的數(shù)字信號(hào)處理等電路，能夠測(cè)量各相以及合相的有功功率、有功能量、各項(xiàng)電流電壓有效值、功率因數(shù)、相角、頻率等參數(shù)。電流有效值的獲取同電 壓有效值， ATT7028A 通過對(duì)電流采樣值進(jìn)行平方、開放以及數(shù)字濾波等一系列運(yùn)算得到。 依據(jù)有功功率公式 ? ? ? ?01nP U n I nN ???? 得出各相有功功率 Pa 、 Pb 和 Pc 。 相序的檢測(cè) 三相電壓與三相電流的相序檢測(cè)可以按照先后過零點(diǎn)順序進(jìn)行判斷，正確的電壓相序?yàn)?A相電壓過 零之后， B 相電壓過零，然后才是 C相電壓過零，否則錯(cuò)序。直接把 ATT7028A 的 27腳（有功能量脈沖 CF1）直接連到電能表上，然后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)電能表的誤差讀數(shù)對(duì) ATT7028A 進(jìn)行校正， ATT7028A 只需對(duì)有功功率進(jìn)行校正即可。 測(cè)試數(shù)據(jù) 開始校表 參數(shù)設(shè)置 A 相校正 B 相校正 C 相校正 結(jié)束 功率增益校正 角差校正 電壓校正（額定電壓） 電流校正（額定電流） 校正結(jié)束 A 相校正 8 表 2 測(cè)試數(shù)據(jù) 對(duì)測(cè)試結(jié)果的分析 根據(jù) 數(shù)據(jù)的有功電能的精度為 31 .5 31 .3 *1 00 % 0. 6%? ?達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。誤差來源分析： 一是取樣信號(hào)有偏差，即電流電壓互感器線不是理想互感器，性度不夠好，而且其取樣與電網(wǎng)電壓電流有偏角。系統(tǒng)的功能與特點(diǎn)如下。加入了紅外通信模塊，可以實(shí)現(xiàn)紅外通信。 比賽總結(jié) 比賽四天三夜，時(shí)間緊， 在選題和方案設(shè)計(jì)之中我們沒遇到什么困難，整體思路簡(jiǎn)單而又清晰，但在實(shí)際制作過程中，遇到了很多困難。在以后的日子里，我們會(huì)更加努力地提高自己、充實(shí)自己，繼續(xù)在電子設(shè)計(jì)的海洋里繼續(xù)遨游 ，追求它給予我們的無限激情。 【 5】 李瀚蓀，電路分析基礎(chǔ)（第 4 版），北京：高等教育出版社， 20xx 【 6】 閻石．?dāng)?shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)．北京：高等教育出版社， 20xx 年。 delay_ms(10)。 power_Data = Read_ATT7028_Power(r_Pt)。 delay_ms(500)。 val = Spi_Read_ATT7028(reg)。 } 。 retv = val / 0x800000。 } /***************************************************************** Protol type : float Read_ATT7028_Q(unsigned char reg) return : float 實(shí)際對(duì)應(yīng)的功率因數(shù) 值 parameter : unsigned char reg ATT7028 各相功率因數(shù)計(jì)量寄存器地址 寄存器地址范圍： 0x140x17 Function : 讀 ATT7028 各相功率因數(shù)寄存器的值，并轉(zhuǎn)換為實(shí)際數(shù)值 *****************************************************************/ float Read_ATT7028_Q(unsigned char reg) { long val。
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