【正文】 定時器中斷控制和 A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束中斷控制。 大連海洋大學(xué)?？飘厴I(yè)論文 (設(shè)計 ) 智能時間控制器設(shè)計 17 實驗測試 根據(jù)課題的要求，對 5HZ~2KHZ 范圍內(nèi)的信號進行控制。 軟件的抗干擾 控制器測量的是工頻信號，但在實際線路中由于負載、干擾等原因，其多疊加有高頻信號和非周期分量信號。對那些由大脈沖性隨機干擾而引起采樣值大幅度跳躍而使電流值不準的情況，有很好的抗干擾效果。但由于本人水平有限，難免會有錯誤和遺漏，請各位批閱教師批評和指正。 設(shè)線路信號 V(t)=Vmsinω t，采樣間隔Δ T=T/N 在 K1 采樣時刻 VK1=Vmsinω tK1=Vmsin2π (K1)/N在 K采樣時刻 VK=Vmsinω tK=Vmsin 2π K/N所以兩次采樣的差值Δ V=VKVK1=Vmsin 2π K/NVmsin 2π (K1)/N可以求出Δ Vmax=Vm?2?sin（π /N），即正弦信號相鄰兩點間增量的 最大值Δ Vmax與 Vm 成正比，與采樣點數(shù) N有關(guān)。由于晶振也是一個高頻干擾源，選擇晶振時，在滿足系統(tǒng)性能的前提下，盡量降低系統(tǒng)頻率。 PWM及 A/D轉(zhuǎn)換接口程序 PWM接口程序?qū)崿F(xiàn) PWM初始化，控制輸出的 PWM調(diào)制、載波頻率、死區(qū)寬度等參數(shù)的功能。這樣既滿足了實時性的要求，又提高了適應(yīng)能力。 PWM調(diào)制在片內(nèi)完成，而功率驅(qū)動則需依靠外加的驅(qū)動電路來完成。為真實、有效地反映被測量信號的本質(zhì)，采用 FFT算法從測量數(shù)據(jù)中計算出線路信號的基波參數(shù)和各高次諧波。其中，通用中斷向量表必須映射到零地址開始的片內(nèi) FLASH程序存儲空間中。這些都極大地提高了它的性能，擴大了它的應(yīng)用范圍。在這些系統(tǒng)中，通常包含 DSP和單片機兩個子系統(tǒng)。若有故障，則需跳轉(zhuǎn)到各項故障處理子程序，此期間以查詢方式處理鍵盤程序，定時刷新顯示。采用數(shù)碼管和 LED發(fā)光二極管循環(huán)顯示電路運行參數(shù)及故障狀態(tài)下的故障電流和指示故障類型。當開發(fā)完成時將 VCC 和與門短接，同時修改映像文件，將 64K RAM全部用作數(shù)據(jù)存儲器，而將程序?qū)懭雰?nèi)部 FLASH中，系統(tǒng)即可脫離開發(fā)環(huán)境獨立運行。 位移傳感器（ PSD）輸出信號經(jīng)由信號處理電路、加速度傳感器輸出信號經(jīng)由電荷放大器后，再分別 通過 TMS320F2407中的 A/D 轉(zhuǎn)換器輸入到 DSP核心中。下面就介紹 DSP和單片機之間的接口技術(shù)。定時器 1中斷作為延大連海洋大學(xué)專科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 智能時間控制器設(shè)計 13 時時間計數(shù)和刷新顯示計數(shù)及其它的計數(shù)。系統(tǒng)時鐘信號由串行時鐘芯片 DS1302產(chǎn)生，采用串行通訊方式 , 只需三條線即可與單片機通訊；雖沒有采用光電隔離，但由于讀寫靠時序控制，且具有寫保護位，抗干擾效果明顯；同時體積小，連線少，外圍只有，使用靈活。一個 中斷驅(qū)動的系統(tǒng)需要較少的系統(tǒng)干預(yù)，卻有更高的執(zhí)行效率。 軟件主要由主程序和中斷服務(wù)程序兩部分組成。 DSP 芯片中的 HPI（主機接口）是為了滿足 DSP 與其它的微處理器接口而專門設(shè)計的。 DSP 系統(tǒng)作為從設(shè)備，完成采樣、計算等功能；單片機系統(tǒng)作為主設(shè)備，完成交互界面的控制。中斷服務(wù)程序主要包括各個定時器中斷和兩個外部中斷 INT INT2。在智能控制器多任務(wù)實時系統(tǒng)時，這些增加的中斷源是非常有用的。而且 Intel通過授權(quán) 51內(nèi)核，出現(xiàn)很多第三方生產(chǎn)的 51系列產(chǎn)品。定時器 3中斷中進行電壓、電流采樣和瞬時脫扣處理，基于同樣的原因，采樣的數(shù)據(jù)處理應(yīng)該放在主程序里完成。主程序主要完成鍵盤輸入（采用查詢方式）、數(shù)據(jù)處理及顯示刷新、故障檢測及處理和故障脫扣等功能；中斷服務(wù)程序主要完成電壓、電流的采樣、頻率、功率因數(shù)的計量 以及瞬時故障檢測和連續(xù)按鍵等功能。 顯示 曾采用液晶顯示方案，但是由于液晶顯示在高溫和振動情況下容易損壞，特別是在部分現(xiàn)場環(huán)境較暗時，控制器是否正常運行不便監(jiān)察，因此，采用 LED顯示。片內(nèi)JTAG調(diào)試支持功能允許使用安裝在最終應(yīng)用系統(tǒng)上的產(chǎn) 品 MCU進行非侵入式（不占用片內(nèi)資源）、全速、在系統(tǒng)調(diào)試。 10 路信號采樣處理周期為?？招净ジ衅?、速飽和鐵芯互感器是互相獨立的部件，同時套裝在斷路器主回路的母排上。當開發(fā)完成時將 VCC和與門短接，同時修改映像文件，將 64K RAM全部用作數(shù)據(jù)存儲器，而將程序?qū)懭雰?nèi)部 FLASH中，系統(tǒng)即可脫離開發(fā)環(huán)境獨立運行。在控制過程中，先以估算值作為初始值，再以一定控制算法（自整定 PID），根據(jù)加速度反饋，對控制 參數(shù)進行實時校正。 表 2 HPI 內(nèi)部寄存器的選擇方式 HCNTL1 HCNTL0 0 0 控制寄存器 HPC 0 1 數(shù)據(jù)寄存器 HPID，并且使地址寄存器 HPIA為自動增加模式 1 0 地址寄存器 HPIA 1 1 HPID，并且 HPIA不自動增加 主動振動控制具有隔振率高、適應(yīng)性強、可抗強沖擊振動等優(yōu)點，可使關(guān)鍵設(shè)備在惡劣沖擊大連海洋大學(xué)?？飘厴I(yè)論文 (設(shè)計 ) 智能時間控制器設(shè)計 8 振動環(huán)境下可靠工作。 HPI8總共有 18根信號線。而且 Intel通過授權(quán) 51內(nèi)核，出現(xiàn)很多第三方生產(chǎn)的 51系列產(chǎn)品。定時器 3中斷中進行電壓、電流采樣和瞬時脫扣處理，基于同樣的原因，采樣的數(shù)據(jù)處理應(yīng)該放在主程序里完成。主程序主要完成鍵盤輸入（采用查詢方式）、數(shù)據(jù) 處理及顯示刷新、故障檢測及處理和故障脫扣等功能；中斷服務(wù)程序主要完成電壓、電流的采樣、頻率、功率因數(shù)的計量以及瞬時故障檢測和連續(xù)按鍵等功能。 鍵盤顯示單元 顯示曾采用液晶顯示方案，但是由于液晶顯示在高溫和振動情況下容易損壞，特別是在部分現(xiàn)場環(huán)境較暗時，控制器是否正常運行不便監(jiān)察，因此，采用 LED顯示。片內(nèi)JTAG調(diào)試支持功能允許使用安裝在最終應(yīng)用系統(tǒng)上的產(chǎn)品 MCU進行非侵入式（不占用片內(nèi)資源）、全速、在系統(tǒng)調(diào)試。 10路信號采樣處理周期為 ?？紤]到一次回路電流高達 50kA/75kA，進入 A/D 轉(zhuǎn)換器的電流信號范圍較大，為了提高精度和采樣分辨率，把電流信號分為小信號和大信號兩 組，對于小信號利用硬件電路進行放大處理，而大信號直接輸入。大連海洋大學(xué)?？飘厴I(yè)論文 (設(shè)計 ) 智能時間控制器設(shè)計 5 第四章 變電站系統(tǒng)存在的問題 電源設(shè)計 智能化電氣開關(guān)電路可以有三種供電方式：專用電源供電、蓄電池供電和電流互感器供電，后者也稱為自供電?？纱骐妷?、電流、功率、功率因數(shù)、 頻率等變送器及測量這些變送器的輸入模塊。能測量和計算多種模擬量和數(shù)字量，包括電壓、電流、功率、頻率、不平衡率等電力參數(shù)以及斷路器的分合狀態(tài)，并且能夠?qū)崟r顯示電路運行參數(shù)。 hardware。 software。 大連海洋大學(xué)?？飘厴I(yè)論文 (設(shè)計 ) 智能時間控制器設(shè)計 2 第二章 輸電線路運行與維護 與傳統(tǒng)的控制器相比，智能控制器能夠?qū)崿F(xiàn)多種測試、計量和顯示。大連海洋大學(xué)?？飘厴I(yè)論文 (設(shè) 計 ) 智能時間控制器設(shè)計 3 第三章 故障分析與處理 智能控制器主要由電源、信號采集、 CPU、顯示和鍵盤、執(zhí)行機構(gòu)等幾個部分組成， 產(chǎn)品綜述 :模塊是一智能型電參數(shù)采集模塊 ,可測量三相電流、電壓的真有效值 ,有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、電能等參數(shù)，其輸出為 RS485 數(shù)字信號 :有三相電壓、電流、有 功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、電能等參數(shù)。 動作時記錄時間并發(fā)控制信號及報警信號，顯示故障電流和故障類型；否則控制器刷新顯示，并進行自診斷和溫度檢測?？招净ジ衅?、速飽和鐵芯互感器是互相獨立的部件，同時套裝在斷路器主回路的母排上。 A、 B、C三相電流大信號、電流小信號、電壓信號和接地漏電信號共 10路輸入經(jīng)過濾波、隔離、放大等處理后送嵌入式系統(tǒng)的 A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端，輸入端被配置為單端輸入方式，溫度采樣 的輸入由嵌入式系統(tǒng)內(nèi)部的溫度傳感器完成，嵌入式系統(tǒng)控制電子開關(guān)選通所需的各路信號進行輪流采樣。 FLASH 存儲器還具有在系統(tǒng)重新編程能力，可用于非易失性數(shù)據(jù)存儲，并允許現(xiàn)場更新固件，這一特性允許將程序存儲器用于非易失性數(shù)據(jù)存儲以及在軟件控制下 更新程序代碼。在智能控制器多任務(wù)實時系統(tǒng)時，這些增加的中斷源是非常有用的。 軟件的設(shè)計 軟件主要由主程序和中斷服務(wù)程序兩部分組成。定時器 2中斷作為和上位機及編程器的串行通訊。 51系列是一種很經(jīng)典的單片機， 20多年來一直久盛不衰。這里以增強型的 HPI8為例為說明。③ HCNTL0/：選擇 HPI內(nèi)部寄存器，如表 2所列。在實際應(yīng)用中，上述控制參數(shù)并不能準確得出，而且有些參數(shù)如彈性體剛度、磁場強度等并不是恒定值。 大連海洋大學(xué)專科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 智能時間控制器設(shè)計 9 在調(diào)試時，用跳線短接 PS和與門輸入腳，在存儲映像文件中將 CY7C1021前 32K字設(shè)為數(shù)據(jù)RAM，后 32K字設(shè)為程序 RAM，可將程序?qū)崟r下載到程序 RAM中進行調(diào)試，避免了對 FLASH的繁瑣操作。片內(nèi) JTAG 調(diào)試支持功能允許使用安裝在最終應(yīng)用系統(tǒng)上的產(chǎn)品 MCU進行線路電流傳感器采用空芯互感器，保證在整個電流范圍內(nèi)采樣信號的線性度。 A、 B、 C 三相電流大信號、電流小信號、電壓信號和接地漏電信號共 10 路輸入經(jīng)過濾波、隔離、放大等處理后送嵌入式系統(tǒng)的 A/D 轉(zhuǎn)換器的輸入端，輸入端被配置為單端輸入方式，溫度采樣的輸入由嵌入式系統(tǒng)內(nèi)部的溫度傳感器完成，嵌入式系統(tǒng) 控制電子開關(guān)選通所需的各路信號進行輪流采樣。 FLASH 存儲器還具有在系統(tǒng)重新編程能力，可用于非易失性數(shù)據(jù)存儲，并允許現(xiàn)場更新固件，這一特性允許將程序存儲器用于非易失性數(shù)據(jù)存儲以及在軟件控制下更新程序代碼。在智能控制器多任務(wù)實時系統(tǒng)時，這些增加的中斷源是非常有用的。 軟件主要由主程序和中斷服務(wù)程序兩部分組成。定時器 2中斷作為和上位機及編程器的串行通訊。 51系列是一種很經(jīng)典的單片機， 20多年來一直久盛不衰。一個中斷驅(qū)動的系統(tǒng)需要較少的系統(tǒng)干預(yù)，卻有更高的執(zhí)行效率。若有故障，則需跳轉(zhuǎn)到各項故障處理子程序，此期間以查詢方 式處理鍵盤程序，定時刷新顯示。在這些系統(tǒng)中，通常包含 DSP和單片機兩個子系統(tǒng)。這些都極大地提高了它的性能，擴大了它的應(yīng)用范圍。系統(tǒng)時鐘 信號由串行時鐘芯片 DS1302 產(chǎn)生，采用串行通訊方式 , 只需三條線即可與單片機通訊；雖沒有采用光電隔離，但由于讀寫靠時序控制，且具有寫保護位，抗干擾效果明顯；同時體積小，連線少，外圍只有 ，使用靈活。擴展的中斷系統(tǒng)向嵌入式系統(tǒng)提供 22 個中斷源，允許大量的模擬和數(shù)字外設(shè)中斷微控制器。 為了滿足系統(tǒng)的實時性需要，需由一時鐘電路給系統(tǒng)提供時鐘信號。 系統(tǒng)自檢，然后進行 FFT對電壓、電流的采樣得到