【正文】 非編碼鍵盤是由若干個按鍵組合的開關(guān)矩陣， 按鍵的狀態(tài) 需要軟件來識別，由此 可以 計算 出鍵碼 【 14】 。 LM385 系列為低成本 TO226AA 塑料外殼封裝，有兩種電壓規(guī)格， 和 ，正如器件后綴表示的那樣。 單片機最小系統(tǒng)如圖 所示： DVCC1P6.3/A32P6.4/A43P6.5/A54P6.6/A65P6.7/A76VREF+7XIN8XOUT9VeREF+10VREF/VeREF11P1.0/TACLK12P1.1/TA013P1.2/TA114P1.3/TA215P1.4/SMCLK1617181920212223242526272829303132P3.5/URXD033P3.6/UTXD134P3.7/URXD135P4.0/TB036P4.1/TB137P4.2/TB238P4.3/TB339P4.4/TB440P4.5/TB541P4.6/TB642P4.7/TBCLK43P5.0/STE144P5.1/SIMO145P5.2/SOMI146P5.3/UCLK147P5.4/MCLK48495051XT2OUT52XT2IN53TDO/TDI54TDI/TCLK55TMS56TCK57RST/NMI58596061AVSS62DVSS63AVCC64MSP430F149U1MSP430F149RSTTCKTMSTDI12Y2XTAL30pFCY230pFCY1TDOSIRCKSCKK1K2K3K4CLRPWMRXDTXDTB1TB2IA ICUCXT2INXT2OUTXT2INXT2OUTLED1LED0LED2LED3LED412Y1XTALX1OUT X1INX1INX1OUTVREFVCCGNDGNDVCCUAFINGNDVin3GND1Vout2U6AMS117V2 VCC10uFCV3CV4GNDCV1VRVCC RESETGND810UR100KRSVCC RSTGND 圖 MSP430F149最小系統(tǒng)圖 31 A/D 采樣 模塊 由信號調(diào)理得到的電壓、 電流信號 也是交流信號 ， 故其采樣 信號存在負值， 因此 要對采樣信號做相應(yīng)的處理，使得離散值中沒有負值。 64 腳四方平面型封裝（ QFP） 圖 MSP430F149 內(nèi)部 框圖 2. MSP430F149 單片機引腳 MSP430 單片機有豐富的端口資源，各產(chǎn)品型號不同，所含端口資源不同，各端口都有豐富的功能以及大量的控制寄存器供用戶操作。由等待方式喚醒時間： 6μ s 178。 典型應(yīng)用包括捕捉模擬信號的傳感系統(tǒng)，將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字值，然后處理數(shù)據(jù)并將它們傳送給主系統(tǒng)。 本設(shè)計的硬件電路如下圖所示： +5VC181KR102KR9A1K2C4E3U4A1K2C4E3U6+5VVCC510R152KR13+5V10KR1710KR14R16R11RO1RE2DE3DI4GND5A6B7VCC8MAX1487U5C1B2E3Q19013485B1485A1485G1RXD1TXD1GNDVCCSGNDSGND21D721D8 圖 RS487通信原理圖 其中光隔起保護隔離作用， R1 R1 R17 還有 Q1 構(gòu)造了一個邏輯電路，這個電路可以使 TXD1 發(fā)送信號的時候是 MAX1487 工作在輸出模式，當該引腳處于空閑狀態(tài)的時候使 MAX1487 工作在接受模式，省去了對引腳 __RE 、 DE 附加控制。 其引腳及引腳功能如下： 圖 MAX1487引腳及內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 RO：接收器輸出：若 AB200mV，則 RO 為高電平；若 AB200mA,則 RO 為低電平。這種通訊方式共模抑制能力差，再加上雙絞線上的分布電容，其傳輸距離最大為約 15 米，最高速率為 20Kb/s。 TL431C 和TL431AC 的工作溫度范圍為 0℃至 70℃， TL431I 和 TL431AI 的工作溫度范圍為 40℃至85℃，而 TL431M 則 工作在全軍事溫度范圍 55℃至 125℃ 【 10】 。在 P 和 G 封裝中，多功能引腳 組合了線電壓檢測及外部流限引腳功能，但其中某些功能不能同時實現(xiàn) 。滯后時間較長可防止電路板過熱。此外， TOPSwitchGX 采用了專利高壓 CMOS 技術(shù)，能以高性價比將高壓功率 MOSFET 和所有低壓控制電路集成到一片集成電路 中。是過壓 (OV)、欠壓 (UV)、降低 DCMAX 的線電壓前饋、遠程開／關(guān)和同步的輸入引腳。 控制 (C) 引腳： 誤差放大器及反饋電流的輸入腳，用于占空比控制。 電源模塊中的主要芯片 型單片開關(guān)電源芯片 TOP243YN 采用與 TOPSwitch 相同的拓撲電路，以高性價比將高壓 MOSFET、 PWM 控制器、 故障自動保護功能及其它控制電路集成到一個硅片上。該電源的電路簡單，穩(wěn)定性好，成本低。 輸出變壓器一個反饋繞組及二極管提供反饋電壓。死區(qū)時間比較器具有 120mV 的輸入補償電壓，它限制了最小輸出死區(qū)時間 （ 約等于鋸 齒波周期的 4%） ，當輸出端接地，最大輸出占空比為 96%，而輸出端接參考電平時，占空比為 48%。 ◆ 可調(diào)整死區(qū)時間。 由于其輸出是直流模擬量，可以與計算機連接，組成自動化測量系統(tǒng)。 忽略鐵芯的損耗，可認為 0110 ?NI ，則 2211 NINI ?? （ 43) 這個是理想電流互感器的一個重要關(guān)系，可進一步簡化 得到 1221 // NNIIK ?? (44) 其中 K就是變比。 比較這兩種處理電壓的方案，前者可以使二次側(cè)和主回路隔離，但是成本較高，且在 PCB 板上占用的面積較大；后者設(shè)計簡單線性度好、成本低，但是不能實現(xiàn)主回路和二次回路的隔離。該方法省去了硬件環(huán)節(jié)，結(jié)構(gòu)簡單，但由于信號的 頻率是在一定范圍內(nèi)變化，對其周期 T 不能準確測量，按不準確的周期 T 計算的采樣間隔進行 N 次采樣后，不能與實際信號的周期同步，即存在同步誤差 。 1. 硬件同步采樣 硬件同步采樣法在采樣法在采樣計算法發(fā)展的初期被普遍采用。交流采樣法 包括同步采樣法 、準同步采樣法 、非同步采樣法 等。第一個模塊： 線電壓、線電流的信號調(diào) 理電路，完成對三相電壓、電流的處理，便于單片機的采集，并實現(xiàn)電壓電流的變送。方案三軟件計算法大大的減少了硬件電路，軟件處理比較靈活，具有設(shè)計簡單可靠、精度高、頻率響應(yīng)快、擴展能力強、制造成本低的優(yōu)點，故在本設(shè)計中選擇方案三軟件計算法。 現(xiàn)在假設(shè)一個函數(shù) Q(t)，使 ? ? )s in ()2s in ( ???? ??? tItUtQ mm ?????? ????? )22c os ()2c os ( ????? tUI )22c os (s in ???? ????? tUIUI (31) MPS430F149單片機 顯示模塊 鍵盤 ADE7758 電壓電流調(diào)理電路 電源模塊 Ua Ub Uc Ia Ib Ic 電能脈沖輸出 通信 FM25640 9 用 Q 表示一個周期積分的平均值，則 dttItUTdttQTQ T T mm? ? ???? 0 0 )s in ()2s in (1)(1 ????=UIsinφ (32) 式 (32)說明 Q 就是電壓有效值為 U、電流有效值為 I，兩者相位差為 φ 時，一個周期無功平均功率。 兩路信號的相位差為： ?? 360T kFN360T t ?????? /? 其中，Δ N 為兩路信號的上升沿分別觸發(fā)計數(shù)器的差值， Fk 為單片機時鐘頻率， T為輸入信號的周期 。 線電壓 、線電流 的測量原理 信號的有 效值也叫均方根 值 （ RMS），是表示信號發(fā)送功率的能力，不管什么樣的波形，具有相同 均 方根 值 的信號發(fā)送到阻性負載上的功率 是相同的。當負載為三角形連接時，三相無功功率為 ： CACACABCBCBCABABAB IUIUIUQ ??? s ins ins in ??? （ 210） 當負載為星形連接時，三相無功功率為 ： CCCBBBAAA IUIUIUQ ??? s ins ins in ??? （ 211） 如果三相電路完全對稱，三相無功功率用相電壓 XU 、相電流 XI 表示，則有 ： ?sin3 XX IUQ ? （ 212） 當 用 線電壓、線電流表示時，則有 ?sin3UIQ ? （ 213） 用二表跨相法測量三相無功功率的接線 如圖 所示。 3 第二章 功率測量的理論基礎(chǔ) 三相有功功率的測量 原理 在三相三線制電路中，三相功率的測量最常用 的就是兩功率表法，一般簡稱兩表法。目前我國也有一些公司研制 出了自己的產(chǎn)品，比如斯菲爾電氣有限公司研制的 Ｋ、Ｘ 系列智能數(shù)顯電測儀表不僅功能強大、性能優(yōu)良，而且還具 有LED 和 LCD 組成的人機界面可以實現(xiàn)現(xiàn)場編 程 、實時數(shù)據(jù)傳送、遠程傳輸?shù)榷喾N功能， 但其價格比較高，只能應(yīng)用于中、大型企業(yè) 。電力電測數(shù)字表是近些年涌現(xiàn)出來的新型而通用的電工數(shù)字儀表， 它更是 大規(guī)模集成電路與數(shù)字顯示技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物 【 1】 。 關(guān)鍵詞： 功率因數(shù)，二表法， MSP430，電測儀表 Subject ： Intelligen Design of Digital Power Factor Meter Specialty ： Automation II ABSTRACT This paper investigates the power factor meter based MSP430F149 hardware design and software algorithm. The main algorithm for the threephase power circuit design table method can be used for threephase symmetrical or asymmetrical circuit. Including power factor meter hardware is included signal processing circuit, power supply circuit, display circuit three modules. Software design is the most important algorithm for the power f