基于DSPIC的电参数测量仪主电路研发

摘要

随着科技进步，仪器设备的使用越来越多，保证设备的安全正常运行很重要。电网质量的好坏对设备的影响较大，对电网中的各个参数进行测量，便于实时检测，保护设备。对于电参数测量电路的研究很有必要。

本设计用电压和电流互感器构建信号转换电路。以Microchip公司的dsPIC30F6012为主控芯片，对采集的电压电流参数进行转换处理，测取电压、电流、有功功率、谐波等，通过液晶显示进行实时监控，并通过RS232或RS485通讯接口与上位机进行通信。本系统采用软硬件结合的方式，简化了硬件电路，提高系统的可靠性，增加稳定性。软件编译采用模块化。本系统集测量、控制、显示等功能于一体，能很好的应用于实际生产中。

关键词： 电参数测量 dsPIC FFT 液晶显示 通信

目 录

摘要Ⅰ

AbstractⅡ

1 绪论1

1.1 电参数测量电路的研究背景和意义1

1.2 国内外的现状1

1.3 本课题研究的主要内容3

2 电参数测量仪设计方案比较4

2.1 基于单片机的测量.4

2.2 基于DSP的测量.4

2.3 基于dsPIC的测量.4

2.3.1 dsPIC的产生4

2.3.2 dsPIC型号的选择.5

2.3.3 基于dsPIC的测量.5

3 电参数计算及快速傅立叶变换算法的设计.7

3.1 测量信号的提取7

3.2 电参数计算.7

3.3 快速傅立叶变换9

4 硬件设计16

4.1测量仪电路特点.16

4.2 系统总体方案16

4.3电源的设计16

4.3.1 5V工作电压16

4.3.2 电参数采集电路17

4.3.2.1 电压互感器.17

4.3.2.2 电流互感器.18

4.4 dsPIC30F6012外部数据存储器和程序存储器的扩展.19

4.4.1 AT24C16的基本情况20

4.4.2 读/写时序及I/O口实现.20

4.5 dsPIC30F6012与时钟芯片接口电路21

4.6 dsPIC30F6012与液晶模块接线电路22

4.7 dsPIC30F6012的串口通讯电路.23

4.7.1  RS232串口通讯23

4.7.2 RS485串口通讯.24

5 软件设计26

5.1系统的程序框图.26

5.2 数据采集程序. 27

5.3 时钟程序.28

5.4 液晶显示程序30

6 总结32

致谢33

参考文献34

附录1

附录2