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】 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)取? 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。 4 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。 天線 SI4432 射頻芯片 主機(jī) 天線 SI4432 射頻芯片 從機(jī) 5 圖 4 三相電壓電壓、三相電流測(cè)量框圖 三相有功功率、有功電能、無功功率、功率因數(shù)、無功電能等的計(jì)算 各相有功功率是對(duì)去直流分量后的電壓電流信號(hào)進(jìn)行乘法、加法運(yùn)算，數(shù)字濾波等一系列數(shù)字信號(hào)處理后得到的。 互感器取樣電阻的選擇 本方案所選擇的電壓互感器為 2ma/2ma 電流型電壓互感器，根據(jù)程序所設(shè)定基準(zhǔn)，輸入電壓為 220V 時(shí)采樣電壓應(yīng)為 ，為保證系統(tǒng)的寬測(cè)量范圍并考慮到互感器的線性區(qū)域，選擇 1ma 作為基準(zhǔn)采樣電流，因此電壓互感器輸入端電阻應(yīng)為 : 220 2201rm srm svURi KmAI? ? ? ? 其額 定功耗為 P = I2 * R = W 故選擇 220K 2W 電阻作為輸入電阻。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)。 【 5】 李瀚蓀，電路分析基礎(chǔ)（第 4 版），北京：高等教育出版社， 20xx 【 6】 閻石．?dāng)?shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)．北京：高等教育出版社， 20xx 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) 開始校表 參數(shù)設(shè)置 A 相校正 B 相校正 C 相校正 結(jié)束 功率增益校正 角差校正 電壓校正（額定電壓） 電流校正（額定電流） 校正結(jié)束 A 相校正 8 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 31 .5 31 .3 *1 00 % 0. 6%? ?達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。 相序的檢測(cè) 三相電壓與三相電流的相序檢測(cè)可以按照先后過零點(diǎn)順序進(jìn)行判斷，正確的電壓相序?yàn)?A相電壓過 零之后， B 相電壓過零，然后才是 C相電壓過零，否則錯(cuò)序。電流有效值的獲取同電 壓有效值， ATT7028A 通過對(duì)電流采樣值進(jìn)行平方、開放以及數(shù)字濾波等一系列運(yùn)算得到。 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。 方案三、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，取出大約 的信號(hào)送入 ATT7028A,完成電壓信號(hào)取樣。 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。為了保證測(cè)量精度他的采樣頻率為 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 TMS320LF240 ADC 芯片和 MCU 為核心器件組成系統(tǒng) 使用 DSP 芯片 TMS320LF240 ADC 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感器對(duì)三相電網(wǎng)取樣， ATT7028A 根據(jù)取樣信號(hào)能夠測(cè)量出各相以及合相的有功功率、有功電能、各相電流電壓有效值、功率因數(shù)、相角、頻率等數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)送入 ATMEGA16 單片機(jī)。 關(guān)鍵詞： ATMEGA16 ATT7028A 三相 多功能電表 遠(yuǎn)程測(cè)量 Abstract This system is a threephase multifunction power meter, which the core device is based on ATEMG
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