ADE7758在同步發(fā)電機(jī)測(cè)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
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3、1．2 定時(shí)中斷
ADUC814單片機(jī)內(nèi)部有3個(gè)定時(shí)器，分別為定時(shí)器0，1，2。定時(shí)器2又有3種操作模式，即捕獲、自動(dòng)重新裝載、計(jì)數(shù)和波特率發(fā)生器。此處采用定時(shí)器2的捕獲模式做一個(gè)1 ms的定時(shí)器中斷，在中斷產(chǎn)生時(shí)，單片機(jī)通過(guò)SPI El讀取有功功率、無(wú)功功率和視在功率。
3．1．3 串行中斷
ADUC814內(nèi)部有一個(gè)8位的串行口控制字SCON，通過(guò)設(shè)置該寄存器的相應(yīng)位可方便改變單片機(jī)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(wú)功功率、視在功率、有功電能量、無(wú)功電能量、視在電能量、功率因數(shù)等測(cè)量數(shù)據(jù)，按照一定的通信規(guī)約，將所測(cè)量的數(shù)據(jù)打包成串口通信報(bào)文的工作均在該中斷里完成。
3、1．4 上位機(jī)的通信程序
上位機(jī)程序設(shè)計(jì)是以Visual Basic 6．0為平臺(tái)，利用MSComm控件，以事件驅(qū)動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與ADUC814之間串行通信，完成數(shù)據(jù)的交換。上位機(jī)程序包括用戶界面設(shè)計(jì)、通信和數(shù)據(jù)處理程序、顯示程序等。
3．2 上位機(jī)用戶界面設(shè)計(jì)
在本系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)了一個(gè)窗體（Form1）。主要顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和有關(guān)狀態(tài)量。在Form 1中設(shè)計(jì)了一個(gè)MSComm控件、一個(gè)定時(shí)器控件（Timer）、兩個(gè)按鈕控件（Commandl，Command2）Commandl是“刷新數(shù)據(jù)”按鈕，即按下時(shí)開(kāi)始和ADUC814通信接收實(shí)時(shí)采樣數(shù)據(jù)，對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，如正確就在相應(yīng)的位置顯示，此時(shí)按鈕變成“停止刷新”；如再按該按鈕則停止界面實(shí)時(shí)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(shí)提取從串口接收來(lái)的數(shù)據(jù)并刷新主界面實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)。串口在一定時(shí)間內(nèi)沒(méi)有收到數(shù)據(jù)提示通信錯(cuò)誤信息。Timer在裝載主界面時(shí)Enable=True。MSComm的InputMode屬性為0即文本方式。在正常接收實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)時(shí)RThreshold屬性設(shè)為100。
PC機(jī)通過(guò)定時(shí)器TIMER每1 ms向下位機(jī)ADUC814下發(fā)傳送命令，該命令只包含2 B開(kāi)始符R和1 B結(jié)束符。當(dāng)下位機(jī)ADUC814收到命令后就產(chǎn)生中斷，執(zhí)行中斷服務(wù)程序。PC機(jī)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(kāi)始命令后的40 B實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并進(jìn)行求和校驗(yàn)，如接收正確就將接收的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到相應(yīng)文件中并刷新屏幕顯示，否則提示“接收錯(cuò)誤!”并要求重發(fā)。
具體幀格式為：
4 系統(tǒng)的運(yùn)行與測(cè)試
以深圳凱旋K66計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)測(cè)試系統(tǒng)作為標(biāo)準(zhǔn)源，對(duì)本系統(tǒng)電壓、電流測(cè)量精度進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。在實(shí)驗(yàn)室實(shí)測(cè)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(shí)，測(cè)量誤差小于4-0．3％ ；輸入電流范圍為0～5 A時(shí)，測(cè)量誤差不超過(guò)4-0、5％ 。根據(jù)交流采樣遠(yuǎn)動(dòng)終端技術(shù)條件的規(guī)定，此系統(tǒng)的準(zhǔn)確度等級(jí)為0．5級(jí)，屬于精密級(jí)測(cè)量?jī)x表。
5 結(jié)束語(yǔ)
本系統(tǒng)采用了三相電能專用計(jì)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(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，硬件復(fù)雜、計(jì)算量大、精度低、實(shí)時(shí)性差等缺點(diǎn)，節(jié)省了主CPU的時(shí)問(wèn)，提高了對(duì)發(fā)電機(jī)電參數(shù)的測(cè)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(jī)電能測(cè)量、實(shí)時(shí)監(jiān)控、勵(lì)磁控制、故障記錄、故障分析等方面。
參考文獻(xiàn)：
[1] 李剛．ADUC8XX系列單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù)[M]．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2002-01．
[2] 邱建東，胡永紅．鐵路貨車零部件通用智能檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]．計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制，2005，13（6）．
[3] 錢(qián)雪忠．新編Visual Basic程序設(shè)計(jì)實(shí)用教程[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004-08．
[4] 范逸之，陳立元．Visual Basic與RS．232串行通信控制[M]．北京：中國(guó)青年出版社，2002-01．
[5] 竺士章．發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)[M]．北京：中國(guó)電力出版社，2005．O2．
評(píng)論