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基于dsp的高速采樣系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計(更新版)

2025-07-10 00:49上一頁面

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【正文】 zVkum amp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 ksv*3t nGK8! z8vGt YM*Jgamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn% Mz849Gx^G89Am UE9aQGn8xp$Ramp。 ksv*3t nGK8! z8vGt YM*Jgamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3tnGK8! z89Am UE9aQGn8xp$Ramp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 UE9aQGn8xp$Ramp。由于時間、經(jīng)驗和成本的限制,對采樣精度的的控制和對外通信上還存在著一些問題。我們將運放電路的最大 輸入電壓設(shè)置為177。 31 調(diào)試過程中存在的問題及解決方法 在電路的調(diào)試過程中,發(fā)現(xiàn)電路有兩處不合理的設(shè)計。 由于電子元件產(chǎn)生的誤差將在程序中給予矯正。 采樣電路的調(diào)試 將采樣電路分為兩個部分分別調(diào)試。主程序模塊主要包括鍵盤掃描模塊和顯示模塊。當(dāng)開關(guān)被按下時,線路中產(chǎn)生電流,電流從高電平點流出,通過電阻和開關(guān),流入接地點。三極管 C級接 5V電源, B 級接 DSP 信號, E接繼電器線圈的一個管腳。 圖 偏置電路電路圖 圖中: R5=10K R6=10K R7= 25 R8=10K U2=5V 偏置電路的電壓改變?yōu)? )5()10510(10)( 1162517 VUKVKUKRuRuRU up ?????????? ( 35) 反相電路 由于偏置電路同時擁有偏置和反向的作用,信號通過偏置電路后,信號進(jìn)入了負(fù)半周,反相電路則在不改變信號的相位和幅值的情況下再次對信號進(jìn)行反向。跟隨電路沒有電阻,運放的同相輸入端與輸出端相連,信號從運放的反相輸入端輸入,從輸出端輸出。偏置電壓是直接與經(jīng)過濾波的電網(wǎng)信號進(jìn)行疊加的信號,偏置電壓信號的質(zhì)量與采樣信號質(zhì)量直接相關(guān)。從互感器傳來的信號,首先通過第一級運放,即電壓跟隨電路進(jìn)行跟隨,然后通過二階有源低通濾波電路。 電網(wǎng)的交流電進(jìn)入電壓互感器和電流互感器后,在其二次側(cè)形成了相應(yīng)的電壓信號和電流信號,然后輸入到運放電路中。 74LS164 工作原理 圖 74ls164邏輯圖 74ls164 由八個觸發(fā)器 FF0、 FF FF FF3 、 FF FF FF FF7和各自的輸入控制電路組成。 圖 圖 共陰八段數(shù)碼管 17 數(shù)碼管的顯示段碼 圖 數(shù)碼管段碼 八段數(shù)碼管由八個長條狀發(fā)光二極管排列組成。 LED 數(shù)碼管的分類 1) 按段數(shù)分:分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管; 2) 按位分:可分為 1位、 2位、 4位等等; 3) 按發(fā)光二極管單元連接方式分:可分為為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。 3個引腳分別為:陰極( CATHODE)、陽極( ANODE)和參考端( REF)。 3) 3號管腳為接地管腳。由于該器件只需 4 個外接元件,可以使用通用的標(biāo)準(zhǔn) 電感,這更優(yōu)化了 LM2596 的使用,極大地簡化了開關(guān)電源電路的設(shè)計。因此選擇 R2的阻值為 R2=R1//Rf ( 22) 而反比例運算運算電路的電壓放大倍數(shù)為 10 RRuuA fiuf ??? ( 23) 圖 同相比例運算電路 10 上圖中,輸入電壓 iu 連接至同相輸入端,但是為保證引入的是負(fù)反饋,輸入電壓 0u 通過電阻 Rf仍接到反相輸入端,同時,反相輸入端通過 R1接地。為了讓運放能在比較大 9 的輸入電壓范圍內(nèi)工作在線性區(qū),就必須引入深度負(fù)反饋降低運放的放大倍數(shù)。此外,輸出級應(yīng)有過載保護(hù)措施,以防輸出端意外短路或負(fù)載電流過大而燒毀功率管。從這個目標(biāo)出發(fā),不僅要求中間級本身具有較高的電壓增益,同時為了減少對前級的影響,還應(yīng)具有較高的輸入電阻。 。 DSP TMS320 F2812 芯片的技術(shù)指標(biāo) 芯片運行速度為 150M; 工作速度可達(dá) 150MIPS; 片上 RAM 18k 16bit; 片上擴展 RAM 存貯空間 64K 16Bit; 自帶 16 路 12bit A/D,最大采樣速率 ; 2路的 DAC7528 轉(zhuǎn)換, 10M/S, 8Bit; 一路 UART 串行接口,符合 RS232 標(biāo)準(zhǔn); 16路 PWM 輸出; 1路 CAN 接口通信; 片上 128 16bit FLASH,自帶 128 位加密位; 1設(shè)計有用戶可以自定義的開關(guān)和測試指示燈; 1 4組標(biāo)準(zhǔn)擴展連接器,為用戶進(jìn)行二次開發(fā)提供條件; 1具有 相兼容的邏輯掃描電路,該電路僅用于測試和方針 1 +12V 電源輸入,內(nèi)部 +、 + 電源管理; DSP F2812 開發(fā)板的管腳功能說明 F2812 有四個用于二次開發(fā)的 34 芯外擴總線,分辨是 J1 J1 J1 J19。顯然,乘法速度越快,數(shù)據(jù)處理能力就越強。而且在 DSP 內(nèi)部設(shè)置了數(shù) 據(jù)和程序兩套總線,使得存取指令和執(zhí)行能完全重疊運行,提高數(shù)據(jù)吞吐量。特別是 20 世紀(jì) 60 年代,隨著計算機和信息技術(shù)的迅猛發(fā)展,進(jìn)一步推動了數(shù)字信號處理技術(shù)的理論和應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展; DSP 的第二個含義是 Digital Signal Processor 的簡稱,即數(shù)字信號處理器,也稱為 DSP 芯片,它不僅具有可編程性,而且其實時運行速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過通用微處理器。 課題的總體設(shè)計思路 本設(shè)計是一個交流電壓、電流采樣、繼電保護(hù)系統(tǒng)。 在電力系統(tǒng)中,除應(yīng)采取各項積極措施消除或減少發(fā)生故障的可能性意外,故障一旦發(fā)生,必須迅速而有選擇性的切除故障元件,這是保證電力系統(tǒng)安全運行的最有效方法之一。 (2) through to exchanges the sampling object analysis, the definite sampling39。 1 攀枝花學(xué)院專業(yè)課課程設(shè)計實驗報告 基于 DSP 的高速采樣系統(tǒng)設(shè)計 學(xué)生姓名: xxxx 學(xué)生學(xué)號: xxxxxxxxxxxxx 院(系): xxxxxxxxxxxxxxx 年級專業(yè): 電子信息工程 x 指導(dǎo)教師: 二〇一三年十二月 2 摘 要 交流采樣是電網(wǎng)進(jìn)行微機保護(hù)的重要一步,交流采樣方法的優(yōu)劣直接影響到微機保護(hù)的效果。s protects fit and unfit quality immediate influence the effect which to the microputer. This system applies the DSP manufacture exchange sampling circuit, causes it to realize high speed, the accurate exchange sampling, realizes the simulation microputer protective trip function through the software control. This article introduced realizes using DSP to exchanges the signal sampling hardware circuit design, the paper altogether divides into four parts. (1) introduced that the exchange sampling the basic structure, the design mentality, and analyzes the present exchange sampling several ways。故障和不正常運行狀態(tài)都可能在電力系統(tǒng)中引起事故,系統(tǒng)事故的發(fā)生,除了由于自然條件的因素以外,一般都是由于設(shè)備制造上的缺陷、設(shè)計和安裝的錯誤、檢修質(zhì)量不高或運行維護(hù)不當(dāng)而引起的。隨著微型計算機、 DSP 系統(tǒng)價格的逐步降低和技術(shù)的不斷成熟,在工廠用電中, 、 380V 電壓等級的繼電保護(hù)設(shè)備也逐步向微機保護(hù)發(fā)展,基于 DSP的交流采樣系統(tǒng)將大量運用于此類場合。 3 第二章 交流采樣系統(tǒng)的器件介紹 DSP 芯片介紹 我們通常所說的 DSP 有兩個含義:其一是 Digital Signal Processing的簡稱,是指數(shù)字信號處理技術(shù),它不僅涉及許多學(xué)科,還廣泛應(yīng)用于多種領(lǐng)域。 哈佛結(jié)構(gòu):哈佛結(jié)構(gòu)是一種并行體系結(jié)構(gòu),主要特點是將程序和數(shù)據(jù)儲存在不同的存儲空間,對程序和獨立編址,獨立訪問。 4 硬件乘法器:在數(shù)據(jù)信號處理的許多算法中,(如 FFT 和 FIR 等),需要做大量的乘法和加法。 另外,由于 DSP 的時鐘頻率提高,執(zhí)行周期的縮短,加上以上一些 DSP 結(jié)構(gòu)特征使得 DSP 實現(xiàn)實時數(shù)字信號處理成為可能。 7 LM325 具有以下優(yōu)點: 輸入級 : 3V32V :最大 100nA( LM324A) 。 2) 中間級 中間級的主要任務(wù)是提供足夠大的電壓放大倍數(shù)。由于輸出級工作在大信號狀態(tài),應(yīng)設(shè)法盡可能減少出書波形的失 真。 由于運放的開環(huán)放大倍數(shù)很大,所以其線性工作范圍很窄。為了使差動放大電路的參數(shù)保持對稱,應(yīng)使兩個差分對管基 級對地電阻盡量一致,以免靜態(tài)基流流過這兩個電阻時在運放輸入端產(chǎn)生附加的偏差電壓。 該器件內(nèi)部集成頻率補償和固定頻率發(fā)生器,開關(guān)頻率為 150KHz,與低頻開關(guān)調(diào)節(jié)器相比較,可以使用更小規(guī)格的濾波元件。 2) 2號管腳輸出管腳,輸出電壓為 、 5V、 12V 或者為小于 37V 的可調(diào)電壓。 TL431 工作原理 圖 TL431的符號 上圖是該器件的符號。由于它的價格便宜,使用簡單,在電器特別是家電領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛。動態(tài)顯示可以達(dá)到和靜態(tài)顯示一樣的效果,并且能夠節(jié)省大量的 I/O 端口。因此移位寄存器不但可以用來寄存代碼,還可以用來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的串行 并行轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)的運算以及數(shù)據(jù)處理等等。它主要由電壓互感器、電流互感器、運放電路、DSP、繼電保護(hù)電路、顯示電路、電源電路幾部 分組成。 運放電路的設(shè)計 本采樣電 路的總體設(shè)計如圖 所示,共包括四級運放電路。 偏置電壓的干擾。跟隨電路的作用是與電網(wǎng)隔離的作用。根據(jù)上式可以計算出通帶電壓放大倍數(shù)為 2101011 1 ????? KKRRA fup ; ( 32) 通帶截止頻率為 HzpFKRCf 12 10 ?????? ? ( 33) 24 123 13 1 ????? upAQ ( 34) 根據(jù)上式,可畫出二階低通濾波器的對數(shù)幅頻特性 圖 二階低通濾波器的對數(shù)幅頻特性 偏置電路 從濾波電路送出的信號是以 U=0V 為對稱軸的交流正弦波,當(dāng)信號通過偏置電路后,信號整體電壓被抬高,并且被反相。繼電保護(hù)電路由繼電器、三極管、續(xù)流二極管、電阻組成,線路連接如下圖所示。由于沒有電流流過電阻,所以電阻的壓降為零, I/O口電平與高電平點相等。整個系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)包括主程序模塊,初始化子程序模塊和中斷服務(wù)程序模塊。 30 第四章 系統(tǒng)的硬件調(diào)試和系統(tǒng)測試 系統(tǒng)硬件的調(diào)試 硬件系統(tǒng)的調(diào)試分為三個部分,第一是 采樣電路的調(diào)試,第二是顯示電路的調(diào)試,第三是繼電保護(hù)電路的調(diào)試。經(jīng)過試驗,輸出波形為最大值為 ,最小值為 ,與設(shè)計值最大值為 ,最小值為 相近。在沒有按下按鈕時,測得電壓為 5v,當(dāng)按下按鈕時,測得電壓為 0v,說明電路工作正常。 ,經(jīng)過運放一倍的放大、 的偏置,變成 03v 的電壓,雖然偏置電壓已經(jīng)被降低到一個可以接受的程度,由于考慮到對精度的影響,我們重新設(shè)計了運放電路,并且更換了偏置電壓的產(chǎn)生電路,原 LM2596電路被改造成為給顯示電路、跳閘電路供電的電源。通過本設(shè)計工作,我收獲了許多關(guān)于 DSP 和相關(guān)方面的知識,通過解決設(shè)計過程中遇到的問題,鍛煉了自己分析處理問題的能力,并且以后能在這次設(shè)計中吸取教訓(xùn),這對今后的學(xué)習(xí)工作來說,是很寶貴的經(jīng)驗。 QA9wkxFyeQ^! djsXuyUP2kNXpRWXm Aamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNu
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