ADE7758在同步發(fā)電機測控系統(tǒng)中的應(yīng)用
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3、1．2 定時中斷
ADUC814單片機內(nèi)部有3個定時器，分別為定時器0，1，2。定時器2又有3種操作模式，即捕獲、自動重新裝載、計數(shù)和波特率發(fā)生器。此處采用定時器2的捕獲模式做一個1 ms的定時器中斷，在中斷產(chǎn)生時，單片機通過SPI El讀取有功功率、無功功率和視在功率。
3．1．3 串行中斷
ADUC814內(nèi)部有一個8位的串行口控制字SCON，通過設(shè)置該寄存器的相應(yīng)位可方便改變單片機的串口通信模式，本系統(tǒng)采用9位UART，波特率為9 600 b／s。ADE7758的標(biāo)定及三相電流、電壓、有功功率、無功功率、視在功率、有功電能量、無功電能量、視在電能量、功率因數(shù)等測量數(shù)據(jù)，按照一定的通信規(guī)約，將所測量的數(shù)據(jù)打包成串口通信報文的工作均在該中斷里完成。
3、1．4 上位機的通信程序
上位機程序設(shè)計是以Visual Basic 6．0為平臺，利用MSComm控件，以事件驅(qū)動方式實現(xiàn)計算機與ADUC814之間串行通信，完成數(shù)據(jù)的交換。上位機程序包括用戶界面設(shè)計、通信和數(shù)據(jù)處理程序、顯示程序等。
3．2 上位機用戶界面設(shè)計
在本系統(tǒng)中，設(shè)計了一個窗體（Form1）。主要顯示實時數(shù)據(jù)和有關(guān)狀態(tài)量。在Form 1中設(shè)計了一個MSComm控件、一個定時器控件（Timer）、兩個按鈕控件（Commandl，Command2）Commandl是“刷新數(shù)據(jù)”按鈕，即按下時開始和ADUC814通信接收實時采樣數(shù)據(jù)，對接收數(shù)據(jù)進行校驗，如正確就在相應(yīng)的位置顯示，此時按鈕變成“停止刷新”；如再按該按鈕則停止界面實時數(shù)據(jù)刷新，按鈕又為“刷新數(shù)據(jù)”。Command2是“退出”按鈕，按下它則退出該應(yīng)用程序。
設(shè)置Timer的Interval屬性都等于100，Timer定時提取從串口接收來的數(shù)據(jù)并刷新主界面實時顯示數(shù)據(jù)。串口在一定時間內(nèi)沒有收到數(shù)據(jù)提示通信錯誤信息。Timer在裝載主界面時Enable=True。MSComm的InputMode屬性為0即文本方式。在正常接收實時數(shù)據(jù)時RThreshold屬性設(shè)為100。
PC機通過定時器TIMER每1 ms向下位機ADUC814下發(fā)傳送命令，該命令只包含2 B開始符R和1 B結(jié)束符。當(dāng)下位機ADUC814收到命令后就產(chǎn)生中斷，執(zhí)行中斷服務(wù)程序。PC機串口每收到100 B數(shù)據(jù)就觸發(fā)MSComm的OnComm事件，在OnComm事件子程序中，從接收緩沖區(qū)中提取2 B開始命令后的40 B實時數(shù)據(jù)并進行求和校驗，如接收正確就將接收的數(shù)據(jù)存儲到相應(yīng)文件中并刷新屏幕顯示，否則提示“接收錯誤!”并要求重發(fā)。
具體幀格式為：
4 系統(tǒng)的運行與測試
以深圳凱旋K66計算機繼電保護測試系統(tǒng)作為標(biāo)準(zhǔn)源，對本系統(tǒng)電壓、電流測量精度進行試驗驗證。在實驗室實測數(shù)據(jù)如表1，表2所示。
從表中可以看出，輸人端電壓為0～100 V時，測量誤差小于4-0．3％ ；輸入電流范圍為0～5 A時，測量誤差不超過4-0、5％ 。根據(jù)交流采樣遠動終端技術(shù)條件的規(guī)定，此系統(tǒng)的準(zhǔn)確度等級為0．5級，屬于精密級測量儀表。
5 結(jié)束語
本系統(tǒng)采用了三相電能專用計量芯片ADE7758代替通用AD芯片，克服了由通用AD組成的同步發(fā)電機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，硬件復(fù)雜、計算量大、精度低、實時性差等缺點，節(jié)省了主CPU的時問，提高了對發(fā)電機電參數(shù)的測量精度；采用高集成度芯片ADUC814作為主CPU，其內(nèi)部資源豐富，包括高精度AD、DA、SPI、I c等，在本系統(tǒng)中充分利用了芯片的內(nèi)置功能模塊，減少了外圍電路，降低了成本，提高了產(chǎn)品的可靠性。該系統(tǒng)具有很好的應(yīng)用前景，可用于同步發(fā)電機電能測量、實時監(jiān)控、勵磁控制、故障記錄、故障分析等方面。
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