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DSP与LabWindows/CVI的电力故障监测录波器设计

作者: 时间:2010-09-26 来源:网络 收藏

2.2 AD7656及外围电路
AD7656的电源设计中,AVcc和DVcc是AD7656的模拟电压输入端和数字电压输入端。AD7656作为6通道独立的同步采样数据转换器,在转换过程中需要足够的电能量,所以AVcc的去耦在设计中就显得十分重要。在实际电路设计中,可以单独提供+15 V(或+12 V)电压给Vdd和Vss电源输入端,同时提供+5V给AVcc模拟电压端。通过滤波器(小电阻或磁珠)把AVcc连接到DVcc。然后再通过滤波器供给系统+5 V电源。AD7656的
RANGE接地,输入电压范围为基准电压的4倍。H/S引脚和SER/PAR都接地,用以开启硬件控制转换输入模式,由CONVSTA/B/C引脚控制采样。其中的REFCAP_A、REFCAP_B和REFCAP_C全部接地,用以控制输入全部成对转换。
2.3 系统整体硬件设计
2.3.1 AD7656与检测部分的连接
检测部分的传感器采用TBC~LxH双环系列闭环霍尔电流传感器和CHV-25P霍尔电压传感器。电流传感器的额定测量范围为O~150 A,反应时间小于20μs,温度漂移小;电压传感器测量范围为0~500 v,反应时间小于10μs,线性度好。因为输入的电压电流存在高次谐波和噪声信号,所以需要一个前置的滤波装置进行抗混叠滤波,而且为了满足AD7656的16位精度的要求,前端要选用高精度并且可以处理10 V双极信号的运算放大器作信号处理和滤波。此运算放大器选用AD8022,如图3所示。INl为初始模拟信号的输入端,经过AD8022之后传递给AD7656,其中三相电压电流都与此连接方式相同。

本文引用地址://m.amcfsurvey.com/article/195286.htm

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2.3.2与AD7656的
AD7656与的连接如图4所示。的ADCINA和ADCINB复用为I/O口,与AD7656的D0~D15数据口相连,用于数据的传输。DSP的GPIOB59与AD7656的BUSY相连,用来检测AD7656是否处于转换状态。DSP的GPIOB60与AD7656的CONVST相连,GPIOB62与AD7656的片选端口相连,用以控制AD7656的启动与停止。GPIOB61与AD7656的读写端口相连,用来控制读取AD7656转换后的数据。GPIOB63与AD7656的RST端口相连用来控制AD7656的复位。ISSl61LV6416是片外随机存储器。

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2.3.3 DSP与单片机和计算机的连接
DSP的SCIB与计算机进行串口通信。因为:RS-232的抗干扰能力较弱,所以选择RS-485作为通信串口,再通过转换芯片转换为与计算机适合的电平。DSP的SCIC串口与F005单片机PO.0和PO.1口相连。其传输的波特率设置为9600 b/s。
2.3.4 DSP与外扩存储器的连接
扩展的数据存储器选用了超捷(SST)公司的SST25VF040。SST25VF040是公司的SPI接口的串行闪存,它是一块低功耗Flash,存储容量为4 MB,工作在2.7~3.6 V的电压下,因此可以直接和DSP相连。其连接图如图5所示。DSP的SPIA口的接收和发送端与其SI和SO口相连,用来进行数据的传输。GIPIO26和GIPl027分别用来对存储器的片选和读写进行控制。

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2.3.5 C8051F005与LOD和键盘的连接
为了使故障录波器能够方便移动使用,采用了新华龙公司F005单片机外接LCD和键盘来控制的方法,可以脱离电脑通过外接键盘来控制故障录波器的运行。F005的P1.O~P1.7外接键盘的8个键位K1~K8,其可以控制6种波形的显示,设置故障记录的上下限值等。LCD采用240128 E型号的液晶,F005的P2.O~P2.7接LCD的DBO~DB7用于数据的传输,P3.O和P3.1接LCD的读写口。

3 系统软件设计
软件设计包括软件程序和DSP控制A/D转换程序,以及利用FFT变换提取出基波分量和各次谐波分量的程序。
3.1 整体流程
下面以流程图方式进行软件设计的说明。如图6所示,通过控制界面串口的设置完成串口设置,设置成功系统开始运行。

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