【正文】 三項電特性測量軟件設(shè)計方案 基本功能要求 (1) 熟悉工廠供電技術(shù)； (2) 熟悉測量系統(tǒng)硬件電路原理； (3) 設(shè)計軟件結(jié)構(gòu)； (4) 掌握 開發(fā)工具； (5) 熟練運用 PROTEUS 仿真； (6) 編寫程序代碼及調(diào)試 ； (7) 軟、硬件系統(tǒng)聯(lián)調(diào) 。 開發(fā)環(huán)境與仿真 本課題選用的 是 開發(fā)工具， 是 ARM 公司推出的 ARM 集成開發(fā)工具，具有用戶多、編譯效率高、支持的 ARM 內(nèi)核多的特點。 PROTEUS 是英國 Labcenter 公司推出的適合嵌入式設(shè)計仿真與開發(fā)的仿真軟件，使用 PROTEUS 軟件可以完全脫離硬件平臺來學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)，可以說是嵌入式學(xué)習(xí)的一次革命。 本課題主要研究電特性測量系統(tǒng)的軟件程序設(shè)計。系統(tǒng)基本測量的參數(shù)主要包括：電流有效值、電壓有效值、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)等。 為了提高 ARM7 核的 LPC2124 芯片程序編寫效率，系統(tǒng)軟件采用了分模塊編寫的方法，用 C 語言和匯編語言混合編寫。隨即對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理、顯示。 (4) 無功功率： 在正弦電流電路中，復(fù)功率的虛部： ，且供給電感的無功功率為正值。 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 系統(tǒng)初始化送液晶顯示切換A / D 通道配置A / D 采集環(huán)境推算電特性參數(shù) A / D 數(shù)據(jù)處理（濾波）開始一路A / D 是否結(jié)束N所有A / D 結(jié)束Yk e y A 按下？Yk e y C 按下？k e y B 按下？ NNYY調(diào)k y e A 子程序 調(diào)k y e C 子程序調(diào)k y e B 子程序中斷0 服務(wù)入口 中斷服務(wù)程序1記錄E I N T 0 上升沿時間中斷1 服務(wù)入口 中斷服務(wù)程序1記錄E I N T 1 上升沿時間中斷2 服務(wù)入口 中斷服務(wù)程序1記錄E I N T 2 上升沿時間 3 系統(tǒng)初始化 1 3 系統(tǒng)的初始化 系統(tǒng)的初始化 的含義 首先來講講系統(tǒng)初始化 ， 什么是系統(tǒng)初始化呢？ 初始化就是把變量 (variable)賦為默認(rèn)值，把控件設(shè)為默認(rèn)狀態(tài)，把沒準(zhǔn)備的準(zhǔn)備好。 把設(shè)置等都還原至那個位置。換句話說，就只在一個單元的初始化代碼運行前， delphi 就運行了特他使用的每一個單元的初始化部分。一般來說是：先 Initialization 單元，然后 interface 單元，然后 implementation 單元。因此從系統(tǒng)上電，到正式運行用戶的 main 函數(shù)之前，要運行一段代碼，這段代碼就稱為啟動代碼。 (1) 系統(tǒng)初試化的頭文件 （ ） ifndef __TARGET_H define __TARGET_H ifdef __cplusplus extern C { 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 endif ifndef IN_TARGET extern void Reset(void)。定義堆棧的大小 SVC_STACK_LEGTH EQU 0 FIQ_STACK_LEGTH EQU 0 IRQ_STACK_LEGTH EQU 256 ABT_STACK_LEGTH EQU 0 UND_STACK_LEGTH EQU 0 NoInt EQU 0x80 NoFIQ EQU 0x40 USR32Mode EQU 0x10 SVC32Mode EQU 0x13 SYS32Mode EQU 0x1f IRQ32Mode EQU 0x12 FIQ32Mode EQU 0x11 ?？焖僦袛喈惓Ｌ幚沓绦? IMPORT __main 。給外部使用的標(biāo)號在這聲明 EXPORT bottom_of_heap EXPORT StackUsr EXPORT Reset EXPORT __user_initial_stackheap CODE32 AREA vectors,CODE,READONLY 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 ENTRY 。軟中斷 SoftwareInterrupt 。2 DCD FIQEnable 。關(guān) FIQ 中斷 MRS R0, SPSR ORR R0, R0, NoFIQ MSR SPSR_c, R0 MOVS PC, LR FIQEnable 。快速中斷 FIQ_Handler STMFD SP!, {R0R3, LR} BL FIQ_Exception LDMFD SP!, {R0R3, LR} SUBS PC, LR, 4 InitStack MOV R0, LR 。設(shè)置中斷模式堆棧 MSR CPSR_c, 0xd2 LDR SP, StackIrq 。設(shè)置中止模式堆棧 MSR CPSR_c, 0xd7 LDR SP, StackAbt 。設(shè)置系統(tǒng)模式堆棧 MSR CPSR_c, 0xdf LDR SP, =StackUsr MOV PC, R0 ResetInit BL InitStack 。 LDR r1,=StackUsr MOV pc,lr StackSvc DCD SvcStackSpace + (SVC_STACK_LEGTH 1)* 4 StackIrq DCD IrqStackSpace + (IRQ_STACK_LEGTH 1)* 4 StackFiq DCD FiqStackSpace + (FIQ_STACK_LEGTH 1)* 4 StackAbt DCD AbtStackSpace + (ABT_STACK_LEGTH 1)* 4 StackUnd DCD UndtStackSpace + (UND_STACK_LEGTH 1)* 4 IF :DEF: EN_CRP 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 IF . = 0x1fc INFO 1,\nThe data at 0x000001fc must be 0x87654321.\nPlease delete some source before this line. ENDIF CrpData WHILE . 0x1fc NOP WEND CrpData1 DCD 0x87654321 。中斷模式堆?？臻g FiqStackSpace SPACE FIQ_STACK_LEGTH * 4 。 void IRQ_Exception(void) { while(1)。 //通知中斷控制器中斷結(jié)束 } void VICInit(void) { } /*過零點檢測功能初試化函數(shù) */ void GuoLinDianInit(void) { PINSEL1 = 0x00000001。 EXTINT = 0x01。 GUI_Initialize()。 //remap 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 endif ifdef __IN_CHIP MEMMAP = 0x1。 endif if (Fpclk / (Fcclk / 4)) == 4 VPBDIV = 1。 endif if (Fcco / Fcclk) == 16 PLLCFG = ((Fcclk / Fosc) 1) | (3 5)。 (1 10)) == 0)。 /* 設(shè)置存儲器加速模塊 */ /* Set memory accelerater module*/ MAMCR = 0。 endif endif MAMCR = 2。 YEAR = 20xx。 MIN = 10。 采集又稱取樣、抽樣，對模擬信號在時間上的離散化、幅值離散化，這樣用在電參量測量中可以克服模擬運算準(zhǔn)確度較低且模擬器件易受各種干擾影響的缺點，從同一批數(shù)據(jù)中可獲得許多電參量信息?？删幊谭诸l器可將時鐘調(diào)整至 （逐步逼近最大時鐘）。 (3) 10 位轉(zhuǎn)換時間≥ ； (4) 轉(zhuǎn)換觸發(fā)信號可選擇：輸 入引腳的跳變或定時器匹配； (5) 具有掉電模式。 A/D 轉(zhuǎn)換開始前，必須寫入 ADCR 寄存器來選擇工作模式 R/W 0x00000001 0xE0034000 ADDR A/D 數(shù)據(jù)寄存器。在 64腳封裝的 LPC2124有 bit0～ bit3 可置位。 0 16 BURST 如果該位為 0，轉(zhuǎn)換由軟件控制，需要 11 個時鐘方能完成。 0 19： 7 CLKS 該 字段用來選擇 Burst 模式下每次轉(zhuǎn)換使用的時鐘數(shù)和所得ADDR 轉(zhuǎn)換結(jié)果放入 LS 位中可確保精度的位的數(shù)目， CLKS 可在 11 個時鐘 (10 位 ） ～ 4 個時鐘（ 3 位）之間選擇： 000=11個時鐘 /10 位，??， 111=4 個時鐘 /3 位。 0 26： 24 START 當(dāng) BURST 為 0 時，這些 位控制著 A/D 轉(zhuǎn)換是否啟動和何時啟動； 000：不啟動 001：立即啟動轉(zhuǎn)換 010 ：當(dāng) ADCR 寄存器 bit27 選 擇 的 邊 沿 出 現(xiàn)注意： START 選擇 100～ 111 時， MAT 信號不必輸出到引腳上 100：當(dāng) ADCR 寄存器 bit27 選擇的邊沿在 出現(xiàn)時啟動轉(zhuǎn)換 101：當(dāng) ADCR 寄存器 bit27 選擇的邊沿在 出現(xiàn)時啟動轉(zhuǎn)換 110： 當(dāng) ADCR 寄存器 bit27 選擇的邊沿在 出現(xiàn)時啟動轉(zhuǎn)換 111： 當(dāng) ADCR 寄存器 bit27 選擇 的邊沿在 出現(xiàn)時啟動轉(zhuǎn)換 000 27 EDGE 該位只有在 START 字段為 010～ 111 時有效 0：在所選 CAP/MAT 信號的下降沿啟動轉(zhuǎn)換 1：在所選 CAP/MAT 信號的上升沿啟動轉(zhuǎn)換 0 ADDR 寄存器描述見表 。如果 ADCR 在轉(zhuǎn)換過程中被寫入，并啟動一次新的轉(zhuǎn)換。 0 26： 24 CHN 這些位包含的是 LS 位的轉(zhuǎn)換通道 X 23： 16 這些位讀出時為 A/D 值的累加，而不需要使用與門屏蔽處理，使得至少有 256 個值不溢出到 CHN 字段 0 15： 6 V/Vdda 當(dāng) DONE 為時，該字段包含一個二進(jìn)制數(shù)，用來代表 SEL 字段選中的 Ain 腳的電壓接近于、等于或大于 Vdda X 5： 0 這些位讀出時為 強(qiáng)大的 A/D 轉(zhuǎn)換器。如果本次值與上次值之差 A,則本次值無效 ,放棄本次值 ,用上次值代替本次值 。 new_value = get_ad()。 b. 優(yōu)點：能有效克服因偶然因素引起的波動干擾 ； 對溫度、液位的變化緩慢的被測參數(shù)有良好的濾波效果 。 for ( count=0。 } for (j=0。i++) { if ( value_bufvalue_buf[i+1] ) { temp = value_buf。 } (3) 算術(shù)平均濾波法 a. 方法： 連續(xù)取 N 個采樣值進(jìn)行算術(shù)平均運算 ， N 值較大時 ， 信號平滑度較高，但靈敏度較低 ； N 值較小時 ， 信號平滑度較低，但靈敏度較高 。 for ( count=0。 } return (char)(sum/N)。 b. 優(yōu)點：對周期性干擾有良好的抑制作用，平滑度高 ； 適用于高頻振蕩的系統(tǒng) 。 char filter() { char count。 for ( count=0。 N 值的選取：3