基于ATMEGA32單片機(jī)的三相網(wǎng)絡(luò)電力儀表的研制
(9) 外形尺寸:96mm×96mm×84mm
(10)重量:約0.4kg
2.硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
具體硬件電路包括電流、電壓輸入電路、電能處理部分(數(shù)據(jù)采集電路邏輯判斷電路) 、LCD顯示電路、按鍵輸入電路、開(kāi)關(guān)電源電路、時(shí)鐘電路、RS485串行通訊接口電路、2路開(kāi)關(guān)量輸出、2路開(kāi)關(guān)量輸入電路等,硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1
圖1 三相網(wǎng)絡(luò)電力儀表硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
2.1信號(hào)的采樣
2.1.1電壓的采樣
本設(shè)計(jì)采用電壓互感器PT將電網(wǎng)電壓(如220V)變換為采樣電壓,采用三個(gè)電壓互感器220V/0.5V(精度0.1級(jí)),通過(guò)差分電路形式,由ATT7022B芯片分別采樣三相四線的三相相電壓信號(hào),并由ATT7022B輸出一個(gè)直流2.4V電壓作為差分電路的偏置電壓。同時(shí)ATT7022B還提供選擇三相四線和三相三線采樣的管腳,這樣達(dá)到了一機(jī)多用,降底了成本。
2.1.2電流的采樣
本儀器使用三個(gè)電流互感器1.5(6)/5mA的精密電流互感器采樣三相的相電流,先將電流輸出量轉(zhuǎn)換為電壓降信號(hào),而后通過(guò)差分電路形式,由ATT7022B芯片采樣分別采樣三相四線的三相相電流信號(hào),并由ATT7022B輸出一個(gè)直流2.4V電壓作為差分電路的偏置電壓。
2.2顯示接口和485通訊電路設(shè)計(jì)
顯示接口電路[35]具體所用芯片為HT1625,HT1625是一款顯示段數(shù)為512,存儲(chǔ)器映射的多功能LCD,驅(qū)動(dòng)器HT1625的軟件配置特性使其適合于各種LCD的應(yīng)用,包括LCD模塊和顯示子系統(tǒng), HT1625與CPU(普通I/O口)通信只需要3到4條線;485通訊電路采用光電隔離輸入/輸出接口;通過(guò)I/O口設(shè)計(jì)三個(gè)按鍵,實(shí)現(xiàn)操作信息傳遞。
3軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
本儀表的軟件開(kāi)發(fā)是用C語(yǔ)言編寫(xiě)的應(yīng)用軟件,程序包括主程序、鍵盤中斷程序、鍵盤處理子程序、數(shù)據(jù)采集子程序、數(shù)據(jù)處理子程序、顯示子程序、看門狗子程序和重要信息保護(hù)子程序等。軟件主程序流程圖如圖2:
圖2 軟件主程序流程圖
4、結(jié)束語(yǔ)
在三相網(wǎng)絡(luò)電力儀表的研制過(guò)程中,我們對(duì)硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致地設(shè)計(jì)、調(diào)試,確保整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。
該儀表還提供了RS485通訊接口,采用Modbus-RTU通訊規(guī)約,可以方便的與各種PLC、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)通訊軟件等實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)
該儀表已通過(guò)中國(guó)計(jì)量測(cè)試研究所鑒定,完全實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的技術(shù)指標(biāo),目前該表已小批量生產(chǎn)。
電度表相關(guān)文章:電度表原理
電能表相關(guān)文章:電能表原理
評(píng)論