【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】
。 圖 21 由于國(guó)家電力系統(tǒng)規(guī)定工頻( 50Hz)下工作,單片機(jī)的晶振頻率也可知,那么就可以求出電壓或電流一個(gè)變化周期所對(duì)應(yīng)的定時(shí)器的計(jì)數(shù)值 T。 由 ??2?Tt可知 Tt?? 2? , t 由單片機(jī) 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0 計(jì)時(shí)獲得。而 cos? 可通過(guò)事先在單片機(jī)內(nèi)輸入 ? 與 cos? 相對(duì)應(yīng)的數(shù)表,從而查詢?nèi)〉谩? 單片機(jī)算出 cos? 的值后送七段數(shù)碼管顯示,同時(shí)與設(shè)定的功率因數(shù)值相比較,開始可控硅調(diào)節(jié)。 ① 電壓和電流的采集 原母線的電壓和電流經(jīng)過(guò)電壓 、 電流互感器降低了。而顯示需要原始值,這需要軟件計(jì)算。將互感器的數(shù)據(jù)值經(jīng)過(guò) D/A 轉(zhuǎn)換,送到單片機(jī),再由單片機(jī)輸出。 3) 控制系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì) 選取 MCS51單片機(jī)作為主控芯片 ,選取 ADC0809進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換 ① A/D轉(zhuǎn)換的步驟 A. 采樣 保持 為了能不失真的恢復(fù)原模擬信號(hào), 采樣頻率應(yīng)不小于輸入模擬信號(hào)的頻譜中最高頻率的兩倍,這就是采樣定理,即 s Imax2ff? 由于 A/D 轉(zhuǎn)換需要一定的時(shí)間,所以在每次采樣結(jié)束后,應(yīng)保持采樣電壓在一段時(shí)間內(nèi)不變,直到下一次采樣的開始。實(shí)際中采樣 保持是做成一個(gè)電路。 B. 量化與編碼 模擬信號(hào)經(jīng)采樣 保持電路后,得到了連續(xù)模擬信號(hào)的樣值脈沖,他們是連續(xù)模擬信號(hào)在給定時(shí)刻上的瞬時(shí)值,并不是數(shù)字信號(hào)。還要把每個(gè)樣值脈沖轉(zhuǎn)換成與它幅值成正比的數(shù)字量。 以上為 A/D 轉(zhuǎn)換的一般步驟,在本電路中由 ADC0809 芯片完成。 ADC0809 內(nèi)部結(jié)構(gòu) ② 存儲(chǔ)器和看門狗部分 在本設(shè)計(jì)中,需要設(shè)定的參數(shù)值,為了保證掉電后數(shù)據(jù)不丟失。有兩種電路可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的非易失性保存。 a. 選用靜態(tài)的 RAM,這種結(jié)構(gòu)占用較多的軟硬件資源,不宜采 用。 b. 使用串行的 EEPROM 作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,串行 EEPROM 具有很強(qiáng)的抗干擾能力,并且與單片機(jī)接口比較簡(jiǎn)單 .因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)需要寫入的數(shù)據(jù)量 比較少,采用了性價(jià)比高的的 X5045, c. 為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性還用到了它的看門狗定時(shí)器功能。 4)外部看門狗電路在單片機(jī)中,由于外部干擾或硬件設(shè)備故障,常常出現(xiàn)程序跑飛問(wèn)題。為解決這個(gè)問(wèn)題,單片機(jī)中常采用看門狗 (WATCH DOG)。,為保證系統(tǒng)在強(qiáng)干擾下更加可靠地運(yùn)行,系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一個(gè)外部看門狗電路。系統(tǒng)工作時(shí),內(nèi)外部看門狗電路若能同時(shí)啟動(dòng)工作,將使系統(tǒng)對(duì)于突發(fā)干擾造成的死機(jī)問(wèn)題更容易解決,并可避免 CPU死機(jī)后導(dǎo)致內(nèi)部看門狗電路不能正常工作的情況 C K A14QA12C K B1QB9QC8QD11R 0 ( 1 )2R 0 ( 2 )3U17 4 L S 9 3C11u1123U 2 : A7 4 L S 3 2X T A L 218X T A L 119A L E30EA31PSEN29R S T9P 0 . 0 / A D 039P 0 . 1 / A D 138P 0 . 2 / A D 237P 0 . 3 / A D 336P 0 . 4 / A D 435P 0 . 5 / A D 534P 0 . 6 / A D 633P 0 . 7 / A D 732P 2 . 7 / A 1 528P 2 . 0 / A 821P 2 . 1 / A 922P 2 . 2 / A 1 023P 2 . 3 / A 1 124P 2 . 4 / A 1 225P 2 . 5 / A 1 326P 2 . 6 / A 1 427P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 . 0 / R X D10P 3 . 1 / T X D11P 3 . 2 / I N T 012P 3 . 3 / I N T 113P 3 . 4 / T 014P 3 . 7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 . 5 / T 115U38 0 C 3 1C21nFR10 R 1R20 R 1R30 R 1R40 R 1R50 R 1C51u 存儲(chǔ)電 路設(shè)計(jì) 由于系統(tǒng)需要存儲(chǔ)較大數(shù)量的歷史數(shù)據(jù),其中僅整點(diǎn)數(shù)據(jù)就有 90 k字節(jié)的容量,故需要大容量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 X T A L 218X T A L 119A L E30EA31PSEN29R S T9P 0 . 0 / A D 039P 0 . 1 / A D 138P 0 . 2 / A D 237P 0 . 3 / A D 336P 0 . 4 / A D 435P 0 . 5 / A D 534P 0 . 6 / A D 633P 0 . 7 / A D 732P 2 . 7 / A 1 528P 2 . 0 / A 821P 2 . 1 / A 922P 2 . 2 / A 1 023P 2 . 3 / A 1 124P 2 . 4 / A 1 225P 2 . 5 / A 1 326P 2 . 6 / A 1 427P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 . 0 / R X D10P 3 . 1 / T X D11P 3 . 2 / I N T 012P 3 . 3 / I N T 113P 3 . 4 / T 014P 3 . 7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 . 5 / T 115U?8 0 C 3 1D03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q719OE1LE11U?7 4 L S 3 7 3A010A19A28A37A46A55A64A73A825A924A 1 021CE20OE22WE27R D Y / B S Y1D011D112D213D315D416D517D618D719U?2817123U ? :A7 4 H C T 0 8R110k 顯示功能 4) 無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)膱?zhí)行系統(tǒng) 單片機(jī)輸出構(gòu)成控制電路,其執(zhí)行由光電組合開關(guān)和繼電器構(gòu)成,因?yàn)閷?duì)電容器的控制就會(huì)有低壓和高壓接觸,那樣會(huì)產(chǎn)生很大的干擾,通過(guò)光電控制就會(huì)很大程度