DSP與LabWindows／CVI的電力故障監(jiān)測(cè)錄波器設(shè)計(jì)
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2．2 AD7656及外圍電路
AD7656的電源設(shè)計(jì)中，AVcc和DVcc是AD7656的模擬電壓輸入端和數(shù)字電壓輸入端。AD7656作為6通道獨(dú)立的同步采樣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，在轉(zhuǎn)換過(guò)程中需要足夠的電能量，所以AVcc的去耦在設(shè)計(jì)中就顯得十分重要。在實(shí)際電路設(shè)計(jì)中，可以單獨(dú)提供+15 V(或+12 V)電壓給Vdd和Vss電源輸入端，同時(shí)提供+5V給AVcc模擬電壓端。通過(guò)濾波器(小電阻或磁珠)把AVcc連接到DVcc。然后再通過(guò)濾波器供給系統(tǒng)+5 V電源。AD7656的
RANGE接地，輸入電壓范圍為基準(zhǔn)電壓的4倍。H／S引腳和SER／PAR都接地，用以開(kāi)啟硬件控制轉(zhuǎn)換輸入模式，由CONVSTA／B／C引腳控制采樣。其中的REFCAP_A、REFCAP_B和REFCAP_C全部接地，用以控制輸入全部成對(duì)轉(zhuǎn)換。
2．3 系統(tǒng)整體硬件設(shè)計(jì)
2．3．1 AD7656與檢測(cè)部分的連接
檢測(cè)部分的傳感器采用TBC～LxH雙環(huán)系列閉環(huán)霍爾電流傳感器和CHV-25P霍爾電壓傳感器。電流傳感器的額定測(cè)量范圍為O～150 A，反應(yīng)時(shí)間小于20μs，溫度漂移小；電壓傳感器測(cè)量范圍為0～500 v，反應(yīng)時(shí)間小于10μs，線性度好。因?yàn)檩斎氲碾妷弘娏鞔嬖诟叽沃C波和噪聲信號(hào)，所以需要一個(gè)前置的濾波裝置進(jìn)行抗混疊濾波，而且為了滿足AD7656的16位精度的要求，前端要選用高精度并且可以處理10 V雙極信號(hào)的運(yùn)算放大器作信號(hào)處理和濾波。此運(yùn)算放大器選用AD8022，如圖3所示。INl為初始模擬信號(hào)的輸入端，經(jīng)過(guò)AD8022之后傳遞給AD7656，其中三相電壓電流都與此連接方式相同。本文引用地址：http://2s4d.com/article/195286.htm
2．3．2 DSP與AD7656的
AD7656與DSP的連接如圖4所示。DSP的ADCINA和ADCINB復(fù)用為I／O口，與AD7656的D0～D15數(shù)據(jù)口相連，用于數(shù)據(jù)的傳輸。DSP的GPIOB59與AD7656的BUSY相連，用來(lái)檢測(cè)AD7656是否處于轉(zhuǎn)換狀態(tài)。DSP的GPIOB60與AD7656的CONVST相連，GPIOB62與AD7656的片選端口相連，用以控制AD7656的啟動(dòng)與停止。GPIOB61與AD7656的讀寫(xiě)端口相連，用來(lái)控制讀取AD7656轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)。GPIOB63與AD7656的RST端口相連用來(lái)控制AD7656的復(fù)位。ISSl61LV6416是片外隨機(jī)存儲(chǔ)器。
2．3．3 DSP與單片機(jī)和計(jì)算機(jī)的連接
DSP的SCIB與計(jì)算機(jī)進(jìn)行串口通信。因?yàn)椋篟S-232的抗干擾能力較弱，所以選擇RS-485作為通信串口，再通過(guò)轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換為與計(jì)算機(jī)適合的電平。DSP的SCIC串口與F005單片機(jī)PO．0和PO．1口相連。其傳輸?shù)牟ㄌ芈试O(shè)置為9600 b／s。
2．3．4 DSP與外擴(kuò)存儲(chǔ)器的連接
擴(kuò)展的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器選用了超捷(SST)公司的SST25VF040。SST25VF040是公司的SPI接口的串行閃存，它是一塊低功耗Flash，存儲(chǔ)容量為4 MB，工作在2．7～3．6 V的電壓下，因此可以直接和DSP相連。其連接圖如圖5所示。DSP的SPIA口的接收和發(fā)送端與其SI和SO口相連，用來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。GIPIO26和GIPl027分別用來(lái)對(duì)存儲(chǔ)器的片選和讀寫(xiě)進(jìn)行控制。
2．3．5 C8051F005與LOD和鍵盤(pán)的連接
為了使故障錄波器能夠方便移動(dòng)使用，采用了新華龍公司F005單片機(jī)外接LCD和鍵盤(pán)來(lái)控制的方法，可以脫離電腦通過(guò)外接鍵盤(pán)來(lái)控制故障錄波器的運(yùn)行。F005的P1．O～P1．7外接鍵盤(pán)的8個(gè)鍵位K1～K8，其可以控制6種波形的顯示，設(shè)置故障記錄的上下限值等。LCD采用240128 E型號(hào)的液晶，F(xiàn)005的P2．O～P2．7接LCD的DBO～DB7用于數(shù)據(jù)的傳輸，P3．O和P3．1接LCD的讀寫(xiě)口。
3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
軟件設(shè)計(jì)包括LabWindows／CVI軟件程序和DSP控制A／D轉(zhuǎn)換程序，以及利用FFT變換提取出基波分量和各次諧波分量的程序。
3．1 整體流程
下面以流程圖方式進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)的說(shuō)明。如圖6所示，通過(guò)控制界面串口的設(shè)置完成串口設(shè)置，設(shè)置成功系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行。
評(píng)論