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欧宝直播下载:基于DSP+ARM的便携式电能质地分解仪打算

来源:欧宝直播在线观看 作者:欧宝直播nba  发布时间: 2022-05-22 13:58:21  浏览次数: 61
产品介绍:

  跟着国度工业范畴的伸张和科学身手的发达,电网负荷布局发作了很大的变革,一方面,非线性、进攻性和不均衡负荷的洪量增进使得电能质地恶化;另一方面,跟着新闻身手的发达。越来越多的敏锐负载对电能质地的恳求也越来越高。这就恳求电能质地检测阐述摆设拥有及时检测、疾速阐述、及时显示的才力。采用高职能数字信号惩罚器(体系告竣电压、电流信号的及时搜集惩罚,通过加窗傅里叶变换和幼波算法取得电能质地参数;嵌入式平台运转WinCE操作体系完结人机交互、数据存储、及时显示等性能。该体系为仪器的可扩展性和智能化竖立了精良的软硬件平台。

  便携电能质地阐述仪硬件体系安排应以性能告竣和便携式安排为根蒂,并统筹体系的可扩展性。

  该硬件体系搜罗信号调剂、数据搜集与惩罚、ARM嵌入式平台、协掌握器和电源体系5个模块,体系框架如图1所示。电网电压电流信号经调剂电道预惩罚;采用高速ADC数字化后由DSP惩罚器体系告竣缓存及疾速、凿凿的阐述预备;搜集到的波形数据和阐述预备结果通过FIFO传达到ARM嵌入式平台;采用LCD告竣波形和阐述结果显示;采用SD卡或USB存储摆设来存储洪量的数据以便回放或进一步深化阐述;操纵键盘或触摸屏告竣人机交互性能;成立RS 232、USB和搜集接口,便于告竣电能质地阐述仪的体系化和搜集化扩展。

  体系中采用CPLD芯片安排了协掌握器。它的效用重假若出现A/D转换器所需求的采样时钟、完结采样通道的时序掌握、归纳FIFO读时钟逻辑、网卡所在掌握逻辑和DSP启动形式的成立。体系硬件电道配有多种电源,通过对体系各模块电源举行掌握,以及使DSP按衡量需求管事正在节电形式等要领告竣了体系低功耗安排。体系采用电池供电,知足便携式仪器恳求。

  电能质地阐述仪需求有较高的衡量凿凿度,而且电网电压电流信号除了50 Hz工频分量以表,还包罗电压瞬变、短时电压骤升骤降等身分惹起的高频分量;依据大凡电网测试恳求,需求检测8道信号(4道电压和4道电流);这里需求高速、高分袂率、多通道、低功耗的ADC芯片。 TI公司出品的AD7655是一款低本钱、4通道、1 MSPS采样率、16位ADC芯片。该芯片模范功耗为120 mW,采样率为10 KSPS时只要2.6 mW,知足体系低功耗恳求;芯片内有两个低噪声、宽频带的采样坚持器和相应的模仿开闭,应允两个通道同时采样。选用两片AD7655可知足体系安排需求。

  数字信号惩罚器选用ADI公司的ADSP-21161N32位浮点DSP芯片。该芯片采用超等哈佛布局,具有多条内部总线、高速运算单位、大容量存储器、敏捷多样的表部接口。它的内核管事频率可达100 MHz,表部总线 MHz,运算惩罚速率可高达600 MIPS,以较低的管事频率告竣了较高的惩罚才力,同时下降了功耗。而ADI公司供给的按照惩罚器度身筑造的IDE境况极大的容易了DSP软件开辟,最大水平上阐明了惩罚器的职能。

  两片AD7655与DSP通过“三线”SPI接口衔接,DSP对数据举行缓存并举行一系列运算,将预备结果通过LINK PORTS接口发送给FIFO告竣数据传输性能。ADC的采样时钟、每个ADC中的通道切换和双ADC调节等掌握逻辑由协掌握器告竣。

  协掌握器逻辑电道框图如图2所示。图2中,采样时钟发作器为A/D转换器供给采样时钟;ADC通道轮换掌握电道妥协8个通道的数据转换次第,协帮DSP凿凿地读取各相电压电流信号;DSP启动形式掌握电道协帮DSP上电初始化步调从FLASH自启动;FIFO读时钟逻辑电道由ARM嵌入式平台掌握,出现读时钟,完结DSP与ARM体系的数据传输;网卡所在掌握逻辑为CS8900网卡供给读写逻辑。

  ARM嵌入式平台硬件装备如图1所示。选用三星公司S3C2410芯片,表扩64 MB SDRAM和64 MBFLASH。该嵌入式平台有浩瀚表设接口:SPI接口用于和DSP号召传输;LCD接口用于TFT液晶屏的驱动;USB接口合用于多种即插即用摆设;SD卡接口可插入大容量SD卡用于数据存储;触摸屏接口可告竣触摸屏掌握。为了告竣仪器的搜集化,该体系扩展了网卡芯片CS890OA;为了体系调试的安详性,将RS 232接口举行隔断惩罚。

  ARM与DSP之间通讯和数据传输通过SPI接口和FIFO告竣。ARM通过SPI接口发送死令,使DSP举行相应的数学运算及传输数据,体系设定ARM为主摆设,DSP为从摆设。FIFO用于传输DSP的预备结果和波形数据;FIFO芯片采用低功耗异步芯片SN74ALVC7805,数据传输率可达50 MH。

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