單相智能電表的研究與設(shè)計(jì)
本文選題:智能電表 + MSP430F449; 參考:《青島大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:本文設(shè)計(jì)了基于ADI公司生產(chǎn)的高精度電能計(jì)量芯片ADE7953和TI公司生產(chǎn)的低功耗單片機(jī)MSP430F449為核心的智能電表的硬件系統(tǒng)以及軟件流程,提出采用四項(xiàng)余弦窗四譜線插值FFT算法進(jìn)行電力諧波的分析,并進(jìn)行了MATLAB仿真驗(yàn)證。主要研究內(nèi)容為:第1.本文設(shè)計(jì)了單相智能電表的硬件系統(tǒng),硬件系統(tǒng)主要包括了電源模塊、ADE7953電能計(jì)量模塊、以MSP430F449為主的單片機(jī)控制模塊、RS485通訊模塊、存儲(chǔ)模塊、LCD顯示模塊以及按鍵部分。第2.設(shè)計(jì)了單相智能電表的軟件系統(tǒng)流程,主要包括電能計(jì)量模塊的軟件流程、LCD顯示模塊的軟件流程、RS485通訊模塊的軟件流程。第3.通過SIMULINK進(jìn)行了智能電表的電能計(jì)量仿真試驗(yàn)。第4.采用四項(xiàng)余弦窗四譜線插值FFT算法進(jìn)行電力諧波的分析,并與FFT算法以及Hanning窗插值算法進(jìn)行對比,進(jìn)而得出采用四項(xiàng)余弦窗四譜線插值FFT算法能更好地對柵欄效應(yīng)和頻譜泄漏進(jìn)行有效地抑制、使得電能參數(shù)的計(jì)算更為準(zhǔn)確。
[Abstract]:In this paper, the hardware system and software flow of the smart meter based on the high precision electric energy metering chip ADE7953 produced by ADI company and the low power SCM MSP430F449 produced by TI company are designed. The four cosine four spectral line interpolation FFT algorithm is used to analyze the electric power harmonics, and the MATLAB simulation verification is carried out. The contents are as follows: 1., the hardware system of single-phase intelligent meter is designed in this paper. The hardware system mainly includes the power module, ADE7953 power metering module, the MCU control module of MSP430F449, the RS485 communication module, the storage module, the LCD display module and the key part. The software system of the single-phase intelligent meter is designed by the main system. The software flow of the electric energy metering module should be included, the software flow of the LCD module and the software flow of the RS485 communication module. 3. through SIMULINK, the electric energy measurement simulation test of the intelligent meter is carried out. 4. the four Yu Xianchuang four spectral line interpolation FFT algorithm is used to analyze the power harmonics, and the FFT algorithm and the Hanning window interpolation algorithm are used. By contrast, the four cosine window four spectral line interpolation FFT algorithm can be used to effectively suppress the fence effect and spectrum leakage, which makes the calculation of electric energy parameters more accurate.
【學(xué)位授予單位】:青島大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:TM933.4
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1873065
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