三相電能參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-05-17 21:43
隨著世界能源需求量的增加和傳統(tǒng)能源總量的下降,節(jié)能以及新能源相關(guān)技術(shù)的研究和應(yīng)用引起了廣泛的關(guān)注。在電能的利用中,同樣關(guān)注其節(jié)能效果、用電品質(zhì)等。由于PWM整流器具有能量雙向流動(dòng)、功率因數(shù)校正以及諧波抑制能力等優(yōu)點(diǎn),在能量回饋、新能源發(fā)電、電力傳遞等領(lǐng)域具有重要意義。本論文以綠色節(jié)能環(huán)保電梯系統(tǒng)為應(yīng)用背景、以PWM整流器的電能檢測(cè)系統(tǒng)為研究對(duì)象,進(jìn)行了相應(yīng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)工作。通過各類方案的對(duì)比論證,選定了主控制器加專用計(jì)量芯片的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。其中專用計(jì)量芯片選用了炬力公司的ATT7022B芯片,主控制芯片采用MSP430F169,加上實(shí)時(shí)時(shí)鐘、液晶顯示、EEPROM存儲(chǔ)器以及RS485通訊等外圍電路,組成了系統(tǒng)的硬件整體結(jié)構(gòu)。在實(shí)現(xiàn)硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)上,從系統(tǒng)可靠性出發(fā),軟件部分采用了基于時(shí)間觸發(fā)式設(shè)計(jì)模式。文中給出了在MSP430單片機(jī)中時(shí)間觸發(fā)式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過程,詳細(xì)地分析了作為時(shí)間觸發(fā)系統(tǒng)核心的調(diào)度器的組成,并分別給出了合作式調(diào)度器和混合式調(diào)度器的實(shí)現(xiàn)函數(shù)。在時(shí)間觸發(fā)式系統(tǒng)框架下,給出了串口通訊,SPI通訊,IIC通訊,液晶顯示,按鍵檢測(cè)等任務(wù)的實(shí)現(xiàn)思路以及關(guān)鍵代碼,對(duì)于以后相關(guān)的應(yīng)用具有...
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 背景概述
1.1.1 研究背景
1.1.2 三相電能檢測(cè)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
1.2 課題來源與本文研究?jī)?nèi)容
1.2.1 課題來源
1.2.2 本文研究?jī)?nèi)容
第二章 電能檢測(cè)系統(tǒng)硬件平臺(tái)的總體設(shè)計(jì)
2.1 功能要求分析
2.2 電能檢測(cè)方案的選定
2.3 電能測(cè)量芯片功能介紹
2.4 電能測(cè)量芯片外圍連接電路
2.5 主控制芯片選擇
2.6 AD 調(diào)理電路
2.7 人機(jī)接口模塊設(shè)計(jì)
2.8 通信接口模塊設(shè)計(jì)
2.9 時(shí)鐘模塊設(shè)計(jì)
2.10 儲(chǔ)存模塊設(shè)計(jì)
2.11 小結(jié)
第三章 電能檢測(cè)系統(tǒng)中時(shí)間觸發(fā)系統(tǒng)的構(gòu)建
3.1 電能檢測(cè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)模式選擇
3.2 時(shí)間觸發(fā)系統(tǒng)中的調(diào)度器
3.3 MSP430中合作式調(diào)度器的實(shí)現(xiàn)
3.3.1 MSP430中的定時(shí)器
3.3.2 合作式調(diào)度器的構(gòu)成
3.3.3 合作式調(diào)度器的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
3.3.4 系統(tǒng)初始化函數(shù)
3.3.5 系統(tǒng)刷新函數(shù)
3.3.6 添加任務(wù)函數(shù)
3.3.7 “調(diào)度”函數(shù)
3.3.8 “刪除任務(wù)函數(shù)”
3.4 MSP430中混合式調(diào)度器的設(shè)計(jì)
3.4.1 混合式調(diào)度器的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
3.4.2 混合式調(diào)度器添加任務(wù)函數(shù)
3.4.3 混合式調(diào)度器系統(tǒng)“調(diào)度”函數(shù)
3.5 小結(jié)
第四章 電能檢測(cè)系統(tǒng)中任務(wù)函數(shù)的編寫
4.1 時(shí)間觸發(fā)系統(tǒng)中任務(wù)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)
4.1.1 系統(tǒng)時(shí)標(biāo)的選擇
4.1.2 任務(wù)函數(shù)的設(shè)計(jì)思路
4.2 串口通訊的實(shí)現(xiàn)
4.3 SPI通訊的實(shí)現(xiàn)
4.3.1 SPI通訊介紹
4.3.2 SPI總線時(shí)序分析
4.3.3 SPI通訊的函數(shù)實(shí)現(xiàn)
4.4 IIC通訊的實(shí)現(xiàn)
4.4.1 IIC總線工作原理
4.4.2 IIC總線時(shí)序分析
4.4.3 IIC通訊的函數(shù)實(shí)現(xiàn)
4.5 按鍵的檢測(cè)
4.6 液晶顯示的實(shí)現(xiàn)
4.7 小結(jié)
第五章 電能參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)的測(cè)試
5.1 整體測(cè)試
5.2 系統(tǒng)運(yùn)行效果
5.3 小結(jié)
總結(jié)與展望
1 總結(jié)
2 結(jié)語與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多功能電力儀表計(jì)量芯片[J]. 馮建勤,趙志永,喬智,仝戰(zhàn)營(yíng). 電子設(shè)計(jì)工程. 2009(03)
[2]時(shí)間觸發(fā)模式下的Protothreads設(shè)計(jì)應(yīng)用[J]. 閆石,馬潮. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2009(01)
[3]時(shí)間觸發(fā)控制系統(tǒng)模型的構(gòu)建與執(zhí)行[J]. 廖曉文,廖京盛. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2008(07)
[4]一種時(shí)間觸發(fā)的多任務(wù)調(diào)度器設(shè)計(jì)[J]. 李奇,樊曉平. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2008(05)
[5]基于低壓電力載波單相電子式電能表的設(shè)計(jì)[J]. 程妮,胡漢梅. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2007(22)
[6]微控制器ATmega128時(shí)間觸發(fā)嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 陳宇珂,張興安,蔡加寧. 醫(yī)療衛(wèi)生裝備. 2007(09)
[7]高精度三相電能計(jì)量芯片的比較[J]. 杜佳,賀少華,陳硯圃. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2006(23)
[8]電子式多功能電能表在計(jì)量管理中的應(yīng)用[J]. 劉紅姝,段宏偉,肖承仟. 供用電. 2006(05)
[9]基于ATT7022在線寬量程電能測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 陳建國(guó),狄國(guó)偉,王福源. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2006(09)
[10]基于高速單片機(jī)內(nèi)核的高精度三相數(shù)字電表設(shè)計(jì)[J]. 魏檸檸,金向東,吳紅蓮. 自動(dòng)化儀表. 2006(02)
碩士論文
[1]基于專用芯片的三相多費(fèi)率電能表研制[D]. 馬文耀.南京航空航天大學(xué) 2007
[2]實(shí)時(shí)在線寬量程電能測(cè)量?jī)x研制[D]. 狄國(guó)偉.鄭州大學(xué) 2006
[3]電子式電流互感器及其與變電站自動(dòng)化系統(tǒng)接口的研究[D]. 汪劍.華中科技大學(xué) 2006
本文編號(hào):3192503
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 背景概述
1.1.1 研究背景
1.1.2 三相電能檢測(cè)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
1.2 課題來源與本文研究?jī)?nèi)容
1.2.1 課題來源
1.2.2 本文研究?jī)?nèi)容
第二章 電能檢測(cè)系統(tǒng)硬件平臺(tái)的總體設(shè)計(jì)
2.1 功能要求分析
2.2 電能檢測(cè)方案的選定
2.3 電能測(cè)量芯片功能介紹
2.4 電能測(cè)量芯片外圍連接電路
2.5 主控制芯片選擇
2.6 AD 調(diào)理電路
2.7 人機(jī)接口模塊設(shè)計(jì)
2.8 通信接口模塊設(shè)計(jì)
2.9 時(shí)鐘模塊設(shè)計(jì)
2.10 儲(chǔ)存模塊設(shè)計(jì)
2.11 小結(jié)
第三章 電能檢測(cè)系統(tǒng)中時(shí)間觸發(fā)系統(tǒng)的構(gòu)建
3.1 電能檢測(cè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)模式選擇
3.2 時(shí)間觸發(fā)系統(tǒng)中的調(diào)度器
3.3 MSP430中合作式調(diào)度器的實(shí)現(xiàn)
3.3.1 MSP430中的定時(shí)器
3.3.2 合作式調(diào)度器的構(gòu)成
3.3.3 合作式調(diào)度器的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
3.3.4 系統(tǒng)初始化函數(shù)
3.3.5 系統(tǒng)刷新函數(shù)
3.3.6 添加任務(wù)函數(shù)
3.3.7 “調(diào)度”函數(shù)
3.3.8 “刪除任務(wù)函數(shù)”
3.4 MSP430中混合式調(diào)度器的設(shè)計(jì)
3.4.1 混合式調(diào)度器的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
3.4.2 混合式調(diào)度器添加任務(wù)函數(shù)
3.4.3 混合式調(diào)度器系統(tǒng)“調(diào)度”函數(shù)
3.5 小結(jié)
第四章 電能檢測(cè)系統(tǒng)中任務(wù)函數(shù)的編寫
4.1 時(shí)間觸發(fā)系統(tǒng)中任務(wù)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)
4.1.1 系統(tǒng)時(shí)標(biāo)的選擇
4.1.2 任務(wù)函數(shù)的設(shè)計(jì)思路
4.2 串口通訊的實(shí)現(xiàn)
4.3 SPI通訊的實(shí)現(xiàn)
4.3.1 SPI通訊介紹
4.3.2 SPI總線時(shí)序分析
4.3.3 SPI通訊的函數(shù)實(shí)現(xiàn)
4.4 IIC通訊的實(shí)現(xiàn)
4.4.1 IIC總線工作原理
4.4.2 IIC總線時(shí)序分析
4.4.3 IIC通訊的函數(shù)實(shí)現(xiàn)
4.5 按鍵的檢測(cè)
4.6 液晶顯示的實(shí)現(xiàn)
4.7 小結(jié)
第五章 電能參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)的測(cè)試
5.1 整體測(cè)試
5.2 系統(tǒng)運(yùn)行效果
5.3 小結(jié)
總結(jié)與展望
1 總結(jié)
2 結(jié)語與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多功能電力儀表計(jì)量芯片[J]. 馮建勤,趙志永,喬智,仝戰(zhàn)營(yíng). 電子設(shè)計(jì)工程. 2009(03)
[2]時(shí)間觸發(fā)模式下的Protothreads設(shè)計(jì)應(yīng)用[J]. 閆石,馬潮. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2009(01)
[3]時(shí)間觸發(fā)控制系統(tǒng)模型的構(gòu)建與執(zhí)行[J]. 廖曉文,廖京盛. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2008(07)
[4]一種時(shí)間觸發(fā)的多任務(wù)調(diào)度器設(shè)計(jì)[J]. 李奇,樊曉平. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2008(05)
[5]基于低壓電力載波單相電子式電能表的設(shè)計(jì)[J]. 程妮,胡漢梅. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2007(22)
[6]微控制器ATmega128時(shí)間觸發(fā)嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 陳宇珂,張興安,蔡加寧. 醫(yī)療衛(wèi)生裝備. 2007(09)
[7]高精度三相電能計(jì)量芯片的比較[J]. 杜佳,賀少華,陳硯圃. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2006(23)
[8]電子式多功能電能表在計(jì)量管理中的應(yīng)用[J]. 劉紅姝,段宏偉,肖承仟. 供用電. 2006(05)
[9]基于ATT7022在線寬量程電能測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 陳建國(guó),狄國(guó)偉,王福源. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2006(09)
[10]基于高速單片機(jī)內(nèi)核的高精度三相數(shù)字電表設(shè)計(jì)[J]. 魏檸檸,金向東,吳紅蓮. 自動(dòng)化儀表. 2006(02)
碩士論文
[1]基于專用芯片的三相多費(fèi)率電能表研制[D]. 馬文耀.南京航空航天大學(xué) 2007
[2]實(shí)時(shí)在線寬量程電能測(cè)量?jī)x研制[D]. 狄國(guó)偉.鄭州大學(xué) 2006
[3]電子式電流互感器及其與變電站自動(dòng)化系統(tǒng)接口的研究[D]. 汪劍.華中科技大學(xué) 2006
本文編號(hào):3192503
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