【正文】 有重要意義。在我國電力工業(yè)領(lǐng)域，電網(wǎng)質(zhì)量的問題已經(jīng)成為關(guān)鍵，電力參數(shù)的分析和監(jiān)測已經(jīng)成為國際上討論和研究的重點。本設計選用的是 LPC2124 芯片，LPC2124 具有較小的 64 引腳封裝，低功耗的特點，以及多個片內(nèi)外設（如 32 位定時器、A/D 轉(zhuǎn)換器、外部中斷等） ，多個 32 位定時器，4 路 10 位 ADC,內(nèi)置多種串行通信接口以及多達 9 個外部中斷，因此特別適用于工業(yè)控制、醫(yī)療系統(tǒng)訪問控制、通信網(wǎng)關(guān)、協(xié)議轉(zhuǎn)換器、嵌入式 MODEM 等各種類型的應用。本課題用 開發(fā)工具圍繞 LPC2124 片上的基本功能模塊實現(xiàn)三相電特性的測2 三相電特性測量軟件設計方案2試，最終通過了西安工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文）1PROTEUS 的仿真驗證。 軟件總體結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)主要針對我國電力系統(tǒng)供配電的實際情況，通過 ARM7 單片機為核心，配以相應的外圍電路和功能軟件，采用交流采樣技術(shù)實現(xiàn)多種電力參數(shù)的在線實時測量和數(shù)據(jù)分析，為電網(wǎng)的安全經(jīng)濟運行提供可靠保證。數(shù)據(jù)的處理與計算是程序設計的主要部分。對比分析后，系統(tǒng)選用交流采樣，數(shù)值的計算采用離散的電壓電流有效值計算公式來實現(xiàn)。所有軟件模塊的功能都在主控模塊的調(diào)配下協(xié)調(diào)執(zhí)行，主控模塊首先對系統(tǒng)進行初始化操作，包括 CPU 初始化、I/O 初始化、A/D 初始化、LCD 初始化、時鐘初始化、異步通訊初始化等。(3) 有功功率：在交流電路中，電源在一個周期內(nèi)發(fā)出瞬時功率的平均值(或負載電阻所消耗的功率)，稱為有功功率。系統(tǒng)主程序流程圖如 圖所示。如系統(tǒng)的初始化就是將你的系統(tǒng)還原到一開始做的備份的狀態(tài)。delphi 使用對單元相關(guān)樹的深度優(yōu)先遍歷來運行初始化部分。這部分里面的代碼的執(zhí)行，是在 windows 加載包含該單元（指 Initialization 所屬單元）的模塊（應用程序，DLL 或者包）時運行的。但是，由于 C 語言生成的代碼不能上電后立馬運行的，因為此時還不具備運行條件，比如全局變量還沒有初始化，系統(tǒng)堆棧還沒有設置等。一一一一一一一一一一一一一一一一一一一l pc2124一 一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一mai n一一一一一一一 一一一一一一一一一 一一一一一一一 一一一一一一一一一 St arup. sTarget . c圖 首先是應該完成頭文件的編寫，下面就是系統(tǒng)初試化的頭文件（）和系統(tǒng)的初始化軟件（） 、 （） 。define the stack size。引入的外部標號在這聲明 IMPORT FIQ_Exception 。The emported labels。未定義指令Undefined B Undefined。1 DCD FIQDisable 。開 IRQ 中斷 MRS R0, SPSR BIC R0, R0, NoInt MSR SPSR_c, R0 MOVS PC, LRFIQDisable 。取數(shù)據(jù)中止DataAbort B DataAbort。Build the IRQ stack。Build the DATAABORT stack。Build the SYS stack。跳轉(zhuǎn)到 c 語言入口 B __main__user_initial_stackheap LDR r0,=bottom_of_heap。管理模式堆?？臻gIrqStackSpace SPACE IRQ_STACK_LEGTH * 4 。 未定義模式堆棧 AREA Heap, DATA, NOINITbottom_of_heap SPACE 1 AREA Stacks, DATA, NOINITStackUsr END(3) 系統(tǒng)的初始化軟件（ ）define IN_TARGETinclude include void TargetResetInit(void)。 VICVectAddr = 0。VICDefVectAddr = (int) IRQ_Eint1。GuoLinDianInit()。 //remapendififdef __DEBUG_FLASH MEMMAP = 0x1。endifif (Fpclk / (Fcclk / 4)) == 2 VPBDIV = 2。endifif (Fcco / Fcclk) == 8 PLLCFG = ((Fcclk / Fosc) 1) | (2 5)。 while((PLLSTAT amp。 PLLFEED = 0x55。else MAMTIM = 3。 PREFRAC = Fpclk (Fpclk / 32768) * 32768。 HOUR = 21。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是結(jié)合基于計算機或者其他專用測試平臺的測量軟硬件產(chǎn)品來實現(xiàn)靈活的、用戶自定義的測量系統(tǒng)。本文用的是 LPC2124，LPC2124 具有一個 A/D 轉(zhuǎn)換器，A/D 轉(zhuǎn)換器的基本時鐘由 VPB 時鐘提供。A/D 轉(zhuǎn)換具有如下特性：(1) 10 位逐次逼近模式轉(zhuǎn)換器；(2) 測量范圍： 0～。西安工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文）1表 A/D 寄存器名稱 描述 訪問復位值 地址ADCR A/D 控制寄存器。SEL 段中的 bit0～bit3 分別對應 AIN3～AIN0 引腳，為 1 表示選中。0x0115：8 CLKDIV 將 VPB 時鐘(PCLK)進行(CLKDIV 的值加 1)分頻得到 A/D 轉(zhuǎn)換時鐘，該時鐘必須小于或等于 45MHz。重復轉(zhuǎn)換通過清零該位終止，但該位被清零時并不會中止正在進行的轉(zhuǎn)換。23：22 TEST[1:0] 這些位用于器件測試，00 為正常測試，01 為數(shù)字測試模式，10 為 DAC 測試模式，11 為一次轉(zhuǎn)換測試模式。該位在 ADDR 被讀出和 ADCR 被寫入時清零。029：27這些位讀出為 CHN 字段的擴展，使之兼容包含更多通道的轉(zhuǎn)換器。 數(shù)據(jù)處理由于本課題用的是交流采樣，所以就要進行數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)處理主要是進行濾波，然而濾波的方法是多種多樣的，本文對常用的幾種方法進行比較：(1) 限幅濾波法（又稱程序判斷濾波法）a. 方法：根據(jù)經(jīng)驗判斷，確定兩次采樣允許的最大偏差值（設為 A） ，每次檢測到新西安工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文）4值時判斷：如果本次值與上次值之差=A,則本次值有效。char filter(){ char new_value。 }(2) 中位值濾波法a. 方法：連續(xù)采樣 N 次（N 取奇數(shù)） ，把 N 次采樣值按大小排列，取中間值為本次有效值。 char count,i,j,temp。西安工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文）5 delay()。iNj。 } } } return value_buf[(N1)/2]。c. 缺點：對于測量速度較慢或要求數(shù)據(jù)計算速度較快的實時控制不適用；比較浪費 RAM濾波方法：define N 12char filter(){ int sum = 0。 delay()。N 值的選?。毫髁?，N=12 ；壓力：N=4；液面，N=4~12；溫度，N=1~4。char i=0。 if ( i == N ) i = 0。} (5) 中位值平均濾波法（又稱防脈沖干擾平均濾波法）a. 方法：此方法相當于“中位值濾波法”+“算術(shù)平均濾波法” ，連續(xù)采樣 N 個數(shù)據(jù)，去掉一個最大值和一個最小值，然后計算 N2 個數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值。濾波方法：define N 12char filter(){ char count,i,j。countN。jN1。 value_buf = value_buf[i+1]。count++) sum += value[count]。初始化后，A/D 就開始選擇通道，選擇通道 1，并進行第一次轉(zhuǎn)換，等待轉(zhuǎn)換結(jié)束，再啟動，再轉(zhuǎn)換；讀取 ADC 結(jié)果，提取 AD 轉(zhuǎn)換值；最后進行數(shù)值轉(zhuǎn)換。西安工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文）8A/ D一一一A/ D一一一一A/ D一一A/ D一一一一一A/ D一一A/ D一一圖 A/D 采集以及濾波處理的軟件編程：include include include uint8 F_flag。uint32 value_VA。 new_value=adVlaueNew。 uint32 ADC_Data。0x01)==0) { PINSEL1 = PINSEL1 | 0x01400000。 ADCR = (ADCRamp。 // 等待轉(zhuǎn)換結(jié)束 ADCR = ADCR | (1 24)。 // 讀取 ADC 結(jié)果 ADC_Data = (ADC_Data6) amp。 // 數(shù)值轉(zhuǎn)換 F_flag = 0。 ADCR = (ADCRamp。 // 等待轉(zhuǎn)換結(jié)束西安工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文）10 ADCR = ADCR | (1 24)。 // 讀取 ADC 結(jié)果 ADC_Data = (ADC_Data6) amp。 ADC_Data = ADC_Data 200。 ADCR = (ADCRamp。 // 等待轉(zhuǎn)換結(jié)束 ADCR = ADCR | (1 24)。 // 讀取 ADC 結(jié)果 ADC_Data = (ADC_Data6) amp。 ADC_Data = ADC_Data 200。 ADCR = (ADCRamp。 // 等待轉(zhuǎn)換結(jié)束 ADCR = ADCR | (1 24)。 // 讀取 ADC 結(jié)果 ADC_Data = (ADC_Data6) amp。 ADC_Data = ADC_Data 200。 ADCR = (ADCRamp。 // 等待轉(zhuǎn)換結(jié)束 ADCR = ADCR | (1 24)。 // 讀取 ADC 結(jié)果 ADC_Data = (ADC_Data6) amp。 ADC_Data = ADC_Data 200。 ADCR = (ADCRamp。 // 等待轉(zhuǎn)換結(jié)束 ADCR = ADCR | (1 24)。 // 讀取 ADC 結(jié)果 ADC_Data = (ADC_Data6) amp。 ADC_Data = ADC_Data 200。(1) 鍵輸入原理在單片機應用系統(tǒng)中，除了復位按鍵有專門的復位電路及專一的復位功能外，其它按鍵都是以開關(guān)狀態(tài)來設置控制功能或輸入數(shù)據(jù)。(2) 按鍵結(jié)構(gòu)與特點微機鍵盤通常使用機械觸點式按鍵開關(guān)，其主要功能是把機械上的通斷轉(zhuǎn)換成為電氣上的邏輯關(guān)系。閉 合穩(wěn) 定鍵 按 下前 沿 抖 動 后 沿 抖 動圖 按鍵觸點的機械抖動在觸點抖動期間檢測按鍵的通與斷狀態(tài)，可能導致判斷出錯。西安工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文）1軟件上采取的措施是：在檢測到有按鍵按下時，執(zhí)行一個 5ms 左右（具體時間應視所使用的按鍵進行調(diào)整）的延時程序后，再確認該鍵電平是否仍保持閉合狀態(tài)電平，若仍保持閉合狀態(tài)電平，則確認該鍵處于閉合狀態(tài)；同理，在檢測到該鍵釋放后，也應采用相同的步驟進行確認，從而可消除抖動的影響。(4) 編制鍵盤程序一個完善的鍵盤控制程序應具備以下功能：a. 檢測有無按鍵按下，并采取硬件或軟件措施，消除鍵盤按鍵機械觸點抖動的影響。 鍵盤控制模塊的功能介紹及程序本課題選用三個按鍵 keyA.，keyB，keyC ，當 keyA 按下時，顯示的是我的基本信息：當 keyB 按下時顯示的是采集的三路電流值和三路電壓值；當 keyC按下時，顯示的是有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)等電特性參數(shù)。 //鍵值，無鍵按下，返回 0xFFvoid Keyboard_Process(void)。 //去抖if((IO1PIN amp。 } //顯示}if ((IO1PIN amp。GUI_ClearSCR()。if ((IO1PIN amp。}}}/************************