【正文】 X 2 3 2 A 圖 通信接口電路 鍵盤和顯示部分設(shè)計(jì) 鍵盤電路設(shè)計(jì) 鍵盤在人機(jī)交互系統(tǒng)中是一個(gè) 很重要的部分。 SDRAM 接口電路設(shè)計(jì) SDRAM是 Synchronous Dynamic RAM的縮寫，即同步動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器。 (2)兩個(gè) MAC單 元，一個(gè)時(shí)鐘周期可執(zhí)行兩次乘累加運(yùn)算。 ADS8364的 BYTE和 ADD引腳都接地，因此選擇 16位數(shù)據(jù)輸出方式，并且對(duì)每個(gè)通道轉(zhuǎn)換結(jié)果的讀取通過地址線 A A A0來選擇。還要知道信號(hào)彼此之間的相位關(guān)系，這就要求采用同步采樣技術(shù)來獲得準(zhǔn)確的信息。互感器構(gòu)成了信號(hào)檢測部分，電壓單元為電壓互感器 PT，電流單元為電流互感器 CT，具體電路如圖 和圖 所示。當(dāng)采用一些典型的窗函數(shù)時(shí)，可由上述的多項(xiàng)式逼近和雙譜線修正算法推導(dǎo)出幅值、相位的簡單實(shí)用的修正公式。設(shè)峰值點(diǎn)左右兩側(cè)的譜線分別為第 1k 和 2k 條譜線，這兩條譜線也應(yīng)該是峰值點(diǎn)附近幅值最大和次最大的譜線。 第 2 章電力參數(shù)測量原理 電壓電流有效值的測量 若以采樣周期 sT 對(duì)瞬時(shí)電壓、電流在一個(gè)采樣周期內(nèi)采樣 N個(gè)點(diǎn)，則離散的電壓電流有效值的計(jì)算方法如下 電壓有效值： ???? 10 2 )(1 Nn nuNU （ ） 電流有效值： ????102 )(1 Nn niNI （ ） 式中： N一個(gè)周期內(nèi)采樣點(diǎn)數(shù) U、 I電壓、電流有效值 )(nu 、 )(ni 電壓、電流瞬時(shí)采樣值 頻率的測量 頻率是指單位時(shí)間內(nèi)事物周期性運(yùn)動(dòng)的次數(shù)。 目前，在我國得到廣泛使用的電能表有兩種：一種是感應(yīng)式機(jī)械電能表，它是利用三個(gè)不同空間和相位的磁通建立起來的交變的移進(jìn)磁場，在這個(gè)磁場的作用下，轉(zhuǎn)盤上產(chǎn)生了感應(yīng)電流，根據(jù)楞次 定律，這個(gè)感應(yīng)電流使得轉(zhuǎn)盤總是朝一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)。 本文首先對(duì)電力參數(shù)測試儀的發(fā)展?fàn)顩r和背景做了綜述。該裝置可用來測量單相、三相交流電路的電壓、電流、頻率、功率因數(shù)、有功和無功功率、視在功率等參量； 可對(duì)諧波進(jìn)行實(shí)時(shí)測量及分析。近幾年來隨著半導(dǎo)體技術(shù)的飛速發(fā)展，新技術(shù)、新產(chǎn)品不斷問世，使開發(fā)新式多功能電力參數(shù)測試儀成為可能。本設(shè)計(jì)將三相電壓電流 6路信號(hào)中的一路電壓信號(hào)送入到過零比較器得到與電壓信號(hào)頻率相同的方波信號(hào)輸出，由 DSP的捕獲腳捕獲信號(hào)上升沿，利用系統(tǒng)時(shí)鐘計(jì)算出兩個(gè)上升沿之間的時(shí)間，從而計(jì) 算出頻率。當(dāng)采用切比雪夫多項(xiàng)式逼近奇函數(shù) ??1g? 時(shí)，所求多項(xiàng)式的偶次項(xiàng)系數(shù)將為 0，這樣就進(jìn)一步減少了乘法計(jì)算量。 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊：由 A/D轉(zhuǎn)換芯片 ADS8364組成，該模塊主要用于實(shí)時(shí)采集電網(wǎng)參數(shù)。其中閃電式 A／ D轉(zhuǎn)換器速度最快，價(jià)格也最昂貴，但閃電式 AD轉(zhuǎn)換器通常準(zhǔn)確度、分辨率不高，不宜用在高準(zhǔn)確度采樣系統(tǒng)；雙斜積分型準(zhǔn)確度高、價(jià)格低廉，但速度最慢；逐次逼近型居中，速度較快、價(jià)格適中、準(zhǔn)確度較高，它的優(yōu)點(diǎn)是能保證高分辨率、 高速轉(zhuǎn)換。數(shù)字電源供電電壓為 3V～ 5V，既可以與 供電的微控制器接口，也可以與 5V供電的微控制器接口。這些總線使得 C55x能在一個(gè)時(shí)鐘內(nèi)完成三次數(shù)據(jù)讀操作和兩次數(shù)據(jù)寫操作。 (12)可編程的省電模式，各個(gè)模塊可獨(dú)立編程。盡管用戶代碼在一段時(shí)間相對(duì)是固定的，但是如果直接將其掩膜到內(nèi)部 ROM中去的話，一方面受容量以及價(jià)格的限制，另一方面在系統(tǒng)軟件升級(jí)上顯得不是很靈活方便。 TMS320VC5502I O P E 1I O P E 2I O P E 3I O P E 4I O P E 5I O P E 6V C C 圖 3x3 矩陣鍵盤接口電路 圖中行線 IOPE4～ IOPE6 通過 3 個(gè)上拉電阻接電源端 VCC，處于輸入狀態(tài) ,稱為輸入口； IOPEI～ IOPE3 控制鍵盤的列線電位作為鍵掃描口，處于輸出狀態(tài)。因此，把讀采樣數(shù)據(jù)中斷設(shè)為較高的優(yōu)先級(jí)。 26 鍵盤和顯示模塊程序 人機(jī)界面的設(shè)計(jì)也是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的又一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)儀器人性化的一個(gè)關(guān)鍵部分。 因此，在 AD轉(zhuǎn)換器的分辨率己較高，測量算法已經(jīng)較完善的情況下，系統(tǒng)的誤差主要存在于電壓電流互感器和信號(hào)調(diào)理電路環(huán)節(jié)中，嚴(yán)格的講，互感器的誤差具有非線性的性質(zhì)，但隨著鐵磁材料性能的改善和加工工藝質(zhì)量的提高，其非線性度也在不斷降低。 正是在他的悉心指導(dǎo)下，我才得以順利完成在畢業(yè)設(shè)計(jì) 。 //清楚全部中斷標(biāo)志，寫 1清 0 } //A/D 初始化子程序 void ADINIT() { T4CNT=0x0000。 //取得 RESULT0 的地址 for(i=0。i++,j++) { ADRECULT[i]=j6。 //T4 為連續(xù)增計(jì)數(shù)模式， 128 分頻，且選用內(nèi)部時(shí)鐘源 T4PR=0x75。老 師淵博的學(xué)識(shí)、 嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、謙和的待人 風(fēng)范使我非常敬佩。雖 然它們都可以通過完善硬件電路、精選元件特性和利用可調(diào)元件進(jìn)行調(diào)整等方法來加以降低和消除，但需要較大的硬件開銷、繁瑣的參數(shù)測試和調(diào)試，不適合批量生產(chǎn)。鍵盤與液晶顯示部分流程圖分別如圖 ： 返 回開 始鍵 掃 描查 鍵 盤 值 并 存 儲(chǔ)延 時(shí) 1 0 m s有 按 鍵 按 下 ？確 認(rèn) 有 鍵 按 下 ？NYNY 圖 鍵盤掃描程序流程圖 返 回開 始初 始 化 D S P、 各 種 參 數(shù)調(diào) 用 漢 字 或 圖 形顯 示 程 序調(diào) 用 清 屏 程 序液 晶 屏 初 始 化 圖 液晶顯示程序流程圖 27 本章小結(jié) 本章主要對(duì)裝置所用的軟件進(jìn)行了分析，系統(tǒng)在軟件上著力遵循模塊化設(shè)計(jì) 原則。轉(zhuǎn)換完成后， ADS8364的 EOC引腳變?yōu)榈碗娖?，觸發(fā) TMS320VC5502的 INT0中斷，進(jìn)入中斷服務(wù)程序，在服務(wù)程序中讀取 AD轉(zhuǎn)換結(jié)果。 顯示電路 本系統(tǒng)采用 SHARP 公 司的 LM32019T 型 128除了可以采用專用的硬件編程器把代碼灌入 FLASH 中之外，也可以利用現(xiàn)成的 DSP 通過軟件編程來實(shí)現(xiàn)同樣的功能。 外部存儲(chǔ)器電路的設(shè)計(jì) 在進(jìn)行 DSP系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)外部存儲(chǔ)器接口的設(shè)計(jì)很重要，它關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)資源的空間分配。其主要外設(shè)包括 ： (1)外部存儲(chǔ)器接口 (EMIF) (2)通用異步接受／發(fā)送器 (UART) (3) 2I C控制接口 (4)主機(jī)接 口 (HPI) (5)直接存儲(chǔ)器訪問 (DMA)控制器 (6)三 個(gè)全雙工的多通道緩沖串口 (MCBSP) (7)四個(gè)定時(shí)器 (8)片內(nèi)可編程鎖相環(huán)（ PLL）時(shí)鐘發(fā)生電路 (9)多個(gè)通用 FO引腳和一個(gè)輸出引 腳 XF 其中 EMIF支持對(duì)異步存儲(chǔ)器，如 EZPROM， SRAM，及高速同步存儲(chǔ)器 SDRAM的無縫連接。 A／ D轉(zhuǎn)換結(jié)果的讀取方式有三種：直接讀取、循環(huán)讀取和 FIFO方式。根據(jù)上述分析，在此選用逐次逼近型 A/D轉(zhuǎn)換 器。該模塊主要用于擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器，存放程序代碼和數(shù)據(jù) 。其計(jì)算公式為： 10 1 0 2 0121 0 2 021( 2 ( ) ( 2 ( )( 2 ( ) ( 2 ( )2( )( 2 ( ) ( 2 ( )W k k W k kAANNAW k k W k kNNyyWWNN????? ? ? ??????????? ? ? ?? （ ） 式（ ）中對(duì)兩根譜線采用的權(quán)重與各 自的幅值成正比。 基于傅立葉變換的諧波分析法 快速傅立葉算法理論比較成熟，是目前諧波測量中最基本的方法。 本論文的研究內(nèi)容 本文主要針對(duì)我國電力系統(tǒng)供配電的實(shí)際情況，在分析電力參數(shù)測試儀器的現(xiàn)狀和傳統(tǒng)測試儀器存在的問題的基礎(chǔ)上，開發(fā)出一個(gè)基于 DSP的電力參數(shù)綜合測試 裝置，實(shí)現(xiàn)多種電力參數(shù)的實(shí)時(shí) 測量。 關(guān)鍵詞 ：電力參數(shù)；頻率；諧波分析； DSP Abstract It is very significant that accurate and quick measurement of the electric power parameter for realizing the automation of power work 4 dispatching and guaranteeing the safe operation of power work． With the development of modem power electronic technology,nonlinear loads are extensively applied in production and life． Their nonlinearity,impact and imbalance make power quality woPse and worse． Electric power parameters bee very important for people to grasp power supply line state and appraise electric quality． Measuring electric power parameters by digital signal processing technology has superiority in improving measurement precision and realtime performance． At the same time，digitization measurement makes the measurement system more intelligent． First,this paper introduces the development status and background of electric power parameters test instrument overall． The paper This frequency measurement method is hardware measuring method ． In harmonic analysis． The improvement of fast Fourier transform the dual spectrum lines interpolation paper adopts the indirect measurement algorithm for the reactive power measurement through the parison of simulation results． Then the overall design scheme for the electric power parameters test instrument based on DSP is introduced． The instrument consists of two main parts： data acquisition and processing system， data display and storage system． This paper mostly plete the hardware and software design of the data acquisition and processing system． The hmdware part Signal acquisition circuit 、 5 mostly includes ADC circuit ， processor and peripheral circuit ， TMS320VC5502which is the product of TI is adopted as the main processor,The software part mostly consists of main program， data acquisition， data processing and munication module’ s procedure design． This instrument tail measure voltage， current， frequency， power factor,active power and reactive power， apparent power etc． It can realize real—time measurement and analysis of harmonic. Finally， Through the analysis of the whole simulation device, the basic design of the desired goal． Key words： Electric P