三相多功能電表的設(shè)計(jì)與總結(jié)報(bào)告(存儲(chǔ)版)
【正文】 是編程方面，51系列單片機(jī)都相對(duì)簡(jiǎn)單，容易掌握和使用。此芯片的接口簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，使用方便。但是DSP外圍電路復(fù)雜，且此方案成本高，所以我們放棄了此方案。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(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程有線測(cè)量和標(biāo)準(zhǔn)USART通訊來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無線測(cè)量。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。圖1 方案一原理框圖方案二、使用MCU,用軟件來實(shí)現(xiàn)高速數(shù)字信號(hào)處理功能通過采樣電路對(duì)三相電取樣，將采樣信號(hào)輸入給MCU進(jìn)行運(yùn)算，由MCU對(duì)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)?。方案論證：方案二優(yōu)點(diǎn)是不需要其它專門芯片，通過對(duì)單片機(jī)編程，用軟件實(shí)現(xiàn)各個(gè)參數(shù)的測(cè)量。缺點(diǎn):為了實(shí)現(xiàn)預(yù)存信息,必須外加具有掉電存儲(chǔ)功能的EEPROM,而且在執(zhí)行動(dòng)態(tài)刷新的時(shí)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。優(yōu)點(diǎn)是取樣電壓與電網(wǎng)電壓沒有相位差，電路簡(jiǎn)單。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。 天線SI4432射頻芯片主機(jī)天線SI4432射頻芯片從機(jī) 圖3 無線通信單元框圖 按鍵電路按鍵與1uf電容并聯(lián)，實(shí)現(xiàn)防抖動(dòng)功能。即通過初始界面能進(jìn)入人一個(gè)功能。電流、電壓采樣數(shù)據(jù)中包含高達(dá)21次諧波信息。輸出采樣電阻: 選用電流互感器規(guī)格為5A/,，故采樣電阻：4 測(cè)試方法與數(shù)據(jù)、測(cè)試結(jié)果及分析 校表方法使用軟件自動(dòng)校準(zhǔn)，利用三相電能表較表。由于時(shí)間有限，沒有測(cè)量感性和容性負(fù)載。 發(fā)揮部分通過按鍵實(shí)現(xiàn)了密碼保護(hù)功能。困難我們一一克服，當(dāng)我們看到電表能正確運(yùn)行，我們心中充滿了自信與喜悅。 float power_Data。 lcd_gotoxy(0,1)。 retv = val / 0x800000。 val = Spi_Read_ATT7028(reg)。 power_Data = Read_ATT7028_Power(r_Pt)?！?】 李瀚蓀，電路分析基礎(chǔ)（第4版），北京：高等教育出版社，2006【6】 閻石．?dāng)?shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)．北京：高等教育出版社，2004年。 比賽總結(jié) 比賽四天三夜，時(shí)間緊，在選題和方案設(shè)計(jì)之中我們沒遇到什么困難，整體思路簡(jiǎn)單而又清晰，但在實(shí)際制作過程中，遇到了很多困難。系統(tǒng)的功能與特點(diǎn)如下。 測(cè)試數(shù)據(jù)負(fù)載三把60W電烙鐵名稱測(cè)試表標(biāo)準(zhǔn)表A相電壓(V)A相電流(A)A相有功功率(W)A相無功功率(var)總有功功率（W）)總無功功率(var)（kwh）（varh ）功率因數(shù)電網(wǎng)頻率(HZ)表2 測(cè)試數(shù)據(jù) 對(duì)測(cè)試結(jié)果的分析根據(jù)數(shù)據(jù)的有功電能的精度為達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。但在三相三線模式下，電壓相序的檢測(cè)是按照A相電壓與C相電壓的夾角進(jìn)行判斷的，當(dāng)A相電壓與C相電壓的夾角在300度左右時(shí)，認(rèn)為相序正常，否則錯(cuò)序。%。 方案二、軟件編程根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，程序提供了豐富的用戶界面，用戶開機(jī)時(shí)，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。主機(jī)接收，完成一次傳輸?！ 》桨溉?、選用電壓互感器，電流互感器互感器直接從電網(wǎng)取樣，取出電壓信號(hào)和電流信號(hào)送入計(jì)量芯片ATT7028A。 取樣電路方案一、直接選用標(biāo)準(zhǔn)電阻取樣電壓取樣需要精密電阻串聯(lián)分壓，而且電阻阻值要大，以減小功耗，選380k和100R電阻串聯(lián)分壓，,完成電壓信號(hào)取樣。ATT7028A電能計(jì)量芯片IA和UA取樣IB和UB取樣IC和UC取樣單片機(jī)通信單元顯示單元按鍵圖2 系統(tǒng)總體方案框圖 控制部分MCU的選擇方案一、采用傳統(tǒng)的的51單片機(jī)優(yōu)點(diǎn):51單片機(jī)價(jià)格便宜，應(yīng)用廣泛, 功能簡(jiǎn)單，易于控制而且操作方便,技術(shù)比較成熟。 kHz。C．加入紅外通信，通信距離3米以上；D．其它（例如擴(kuò)展功能，提高性能等）2 方案設(shè)計(jì)與論證 系統(tǒng)總體方案的設(shè)計(jì)與論證方案一、使用DSP芯片TMS320LF240ADC芯片和MCU為核心器件組成系統(tǒng)使用DSP芯片TMS320LF240ADC芯片和MCU為核心器件組成系統(tǒng)完成信號(hào)采集、處理和外部控制功能框圖如下，該系統(tǒng)具有處理速度快，精度高等優(yōu)點(diǎn)。采用電壓互感器與電流互
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