三相多功能電表的設(shè)計與總結(jié)報告(文件)
【正文】 lcd_gotoxy(0,1)。 lcd_gotoxy(0,0)。 float power_Data。 【 2】 袁小平，電子技術(shù)綜合設(shè)計教程，北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 20xx。困難我們一一克服，當(dāng)我們看到電表能正確運行，我們心中充滿了自信與喜悅。二是程序提供了豐富的用戶界面，用戶開機(jī)時，系統(tǒng)自動檢測相序是否正確，不正確提示用戶調(diào)整相序，正確進(jìn)入密碼輸入，密碼輸入正確則進(jìn)入用戶初始界面，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。 發(fā)揮部分 通過按鍵實現(xiàn)了密碼保護(hù)功能。 三是時間緊張，測試組數(shù)少，沒有測容性負(fù)載和感性負(fù)載，不能更精確的確定被測電能表的各項性能。由于時間有限，沒有測量感性和容性負(fù)載。負(fù)載使用 4 把 60W 電烙鐵。 互感器取樣電阻的選擇 本方案所選擇的電壓互感器為 2ma/2ma 電流型電壓互感器，根據(jù)程序所設(shè)定基準(zhǔn)，輸入電壓為 220V 時采樣電壓應(yīng)為 ，為保證系統(tǒng)的寬測量范圍并考慮到互感器的線性區(qū)域，選擇 1ma 作為基準(zhǔn)采樣電流，因此電壓互感器輸入端電阻應(yīng)為 : 220 2201rm srm svURi KmAI? ? ? ? 其額 定功耗為 P = I2 * R = W 故選擇 220K 2W 電阻作為輸入電阻。 有功電能為： E pt E pa E pb E pc? ? ? 圖 5 有功電能有功功率測量框圖 三相四線制中無功功率、有功功率、功率因數(shù)的計算 總有功功率 : bbCPt aca UUIU II? ?????? ? ? ? ? ? 總無功功率： 9 0 9 0 9 0bbCQ aca UUIU? ???? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 三相三線制中無功功率、有功功率、功率因數(shù)的計算 總有功功率： bccbPt aab U IU I? ? ? ?? ? ? ? 電流取樣值 高通濾波器 數(shù)字濾波器 開平方 得到電流有效值 I 高通濾波器 數(shù)字濾波器 開平方 得到電壓有效值 U 電壓有效值 電流有效值 高通濾波器 高通濾波器 相位校正 能量計算 功率計算 有功電能Epa 有功功率 Pa 功率增益校正 電壓取樣值 6 總無功功率： 9 0 9 0ccbQ aab U IU I? ? ????? ? ? ? ? ? 總無功電能： ? ?Eq Q t dt?? 視在功率： 22S P Q??,功率因數(shù)公式： P COSS???? 。 天線 SI4432 射頻芯片 主機(jī) 天線 SI4432 射頻芯片 從機(jī) 5 圖 4 三相電壓電壓、三相電流測量框圖 三相有功功率、有功電能、無功功率、功率因數(shù)、無功電能等的計算 各相有功功率是對去直流分量后的電壓電流信號進(jìn)行乘法、加法運算，數(shù)字濾波等一系列數(shù)字信號處理后得到的。 電壓和電流有效值的測量 如圖 4，電壓采樣值通過高通濾波器，進(jìn)行平方運算，經(jīng)過數(shù)字濾波器，在進(jìn)行開平方運算，得到電壓有效值。即通過初始界面能進(jìn)入人一個功能。 詳細(xì)電路和按鍵功 能表查看附錄 。 4 圖 3 無線通信單元框圖 按鍵電路 按鍵 與 1uf 電 容并聯(lián)，實現(xiàn)防抖動功能。 遠(yuǎn)程通信單元 單元框圖如圖 3 所示。 電流互感器把大電流按一定比例變?yōu)樾‰娏?，電壓互感器把通過 220 ? 電阻，把電流轉(zhuǎn)化成電阻。 變送器具有 準(zhǔn)確度高 、線性度 好、 集成化程度高，結(jié)構(gòu)簡單，優(yōu)良的溫度特性和長期工作穩(wěn)定性 等優(yōu)點。優(yōu)點是取樣電壓與電網(wǎng)電壓沒有相位差，電路簡單。與方案一中的 51單片機(jī)相比，我們選擇 ATMEGA16 單片機(jī)。缺點 :為了實現(xiàn)預(yù)存信息 ,必須外加具有掉電存儲功能的 EEPROM,而且在執(zhí)行動態(tài)刷新的時候讀取 EEPROM 的速度慢，刷新頻率受到限制，而且 51 單片機(jī) 工作速度慢 ，片內(nèi)資源不豐富， I/O 口數(shù)量很少， 需要通過 硬件擴(kuò)展 I/O 口 。 方案選擇：通過比較，可以看出方案三，提高了系統(tǒng)的速度，確保了精度，減輕了編程的工作量，電路簡單。 方案論證：方案二優(yōu)點是不需要其它專門芯片，通過對單片機(jī)編程，用軟件實現(xiàn)各個參數(shù)的測量。除 A/D 轉(zhuǎn)換部分，在芯片內(nèi)還集成了數(shù)據(jù)運算電路，可以大大節(jié)省測量系統(tǒng)主控 MCU 的工作負(fù)荷。 圖 1 方案一原理框圖 方案二、使用 MCU,用軟件來實現(xiàn)高速數(shù)字信號處理功能 2 通過采樣電路對三相電取樣，將采樣信號輸入給 MCU 進(jìn)行運算，由 MCU 對大量的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到電壓、電流、相位、功率因數(shù)等參數(shù)，然后將所得參數(shù)存入相應(yīng)寄存器， MCU 做出相應(yīng)的控制 ,控制顯示裝置的輸出，通信單元的傳輸?shù)取? （ 3）功能選擇： A．用按鍵選擇交流電壓、交流電流、有功功率、無功功率、頻率和功率因數(shù)等的測量與顯示； B．有掉電存儲 功能。本系統(tǒng)很好的完成了題目要求的基本及發(fā)揮要求，并進(jìn)行了進(jìn)一步的擴(kuò)展。山東省大學(xué)生 “ 高教社 amp。用戶可以通過單片機(jī)提供的豐富的用戶界面讀取相應(yīng)的數(shù) 據(jù)，并可以通過 標(biāo)準(zhǔn) RS485 通訊來實現(xiàn)遠(yuǎn)程有線測量和標(biāo)準(zhǔn) USART 通訊來實現(xiàn)遠(yuǎn)程無線測量。 and then they can achieve r
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