本文關(guān)鍵詞：基于C8051F120單片機(jī)的電力監(jiān)測(cè)儀的設(shè)計(jì)與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著非線性電器元件的應(yīng)用以及電力電子技術(shù)的發(fā)展，使用電負(fù)荷不斷增加，不對(duì)稱、沖擊性、非線性負(fù)荷容量不斷增長，電網(wǎng)電壓、電流波形發(fā)生畸變?cè)絹碓絿?yán)重。另外，，由于大量基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制設(shè)備和精密儀器的廣泛應(yīng)用，使人們對(duì)電能質(zhì)量的要求也越來越高。因此，目前的電力監(jiān)測(cè)儀表已逐漸不能滿足系統(tǒng)性能的要求，智能電力監(jiān)測(cè)儀是以微處理器應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為核心的智能化儀表，其多功能化足以滿足智能電網(wǎng)的各種需求。該文的研究正是在此背景下展開的。 根據(jù)電力監(jiān)控儀的技術(shù)要求和功能特點(diǎn),該文對(duì)電力監(jiān)測(cè)儀的相關(guān)理論和技術(shù)進(jìn)行了研究。在快速傅里葉算法的基礎(chǔ)上提出了計(jì)算電量的參數(shù)方法，采用實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)量電參數(shù)的交流采樣技術(shù)，設(shè)計(jì)了基于C8051F120的電力監(jiān)控儀系統(tǒng)，為電能質(zhì)量的治理提供了可靠的依據(jù)。 論文給出了總體設(shè)計(jì)方案、詳細(xì)的硬件原理設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。硬件部分以C8051F120單片機(jī)為主控制單元，完成數(shù)據(jù)的處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及顯示等功能。此外，還設(shè)計(jì)了一些外圍輔助電路，包括電壓電流采樣調(diào)理電路、人機(jī)界面液晶觸摸屏、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、串行通訊以及電源模塊等部分。軟件設(shè)計(jì)采用模塊化程序設(shè)計(jì)方法,使得程序結(jié)構(gòu)清晰,易于維護(hù)和擴(kuò)展功能,減少錯(cuò)誤的可能性。軟件部分主要包括初始化模塊、AD采集模塊、串口通訊模塊以及FFT算法模塊等，詳細(xì)介紹了各個(gè)模塊的程序設(shè)計(jì)流程。 建立了基于FFT原理的電力監(jiān)測(cè)儀的Matlab/Simulink仿真模型，詳細(xì)分析了各個(gè)仿真模塊并通過數(shù)據(jù)的對(duì)比驗(yàn)證了該仿真模型的正確性。通過該仿真模型可以檢測(cè)電力參數(shù)FFT算法的正確性，并對(duì)該算法以及整個(gè)電力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)化提供了驗(yàn)證平臺(tái)。 最后,經(jīng)過測(cè)試,本設(shè)計(jì)的樣機(jī)工作正常，能夠精確地監(jiān)測(cè)各種電力參數(shù)，滿足設(shè)計(jì)要求,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的諧波分析。
【關(guān)鍵詞】：C8051F120 FFT 諧波分析 電力參數(shù) 電力監(jiān)測(cè)
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TP368.1;TM930
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-14
• 1.1 選題的意義和背景8-9
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀9-10
• 1.3 智能儀表的特點(diǎn)及前景10-11
• 1.4 論文的主要工作任務(wù)11-14
• 1.4.1 課題任務(wù)概述11
• 1.4.2 主要工作任務(wù)11-14
• 第二章 基于傅里葉變換的諧波功率算法14-22
• 2.1 傅里葉變換原理14-19
• 2.1.1 連續(xù)信號(hào)傅里葉變換14-15
• 2.1.2 離散傅里葉變換（DFT）15-16
• 2.1.3 快速傅里葉變換16-19
• 2.2 電參數(shù)的計(jì)算方法19-21
• 2.3 本章小結(jié)21-22
• 第三章 電力監(jiān)測(cè)儀的硬件電路設(shè)計(jì)22-42
• 3.1 硬件電路結(jié)構(gòu)框圖22-23
• 3.2 部分硬件電路設(shè)計(jì)23-27
• 3.2.1 電壓采集和調(diào)理電路23-24
• 3.2.2 電流采集和調(diào)理電路24-25
• 3.2.4 RS485 通信電路25-26
• 3.2.5 電源電路26-27
• 3.3 液晶屏設(shè)計(jì)27-33
• 3.3.1 觸摸屏參數(shù)28-29
• 3.3.2 傳輸協(xié)議29-31
• 3.3.3 界面效果31-33
• 3.4 單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)33-41
• 3.4.1 單片機(jī)的選取33-35
• 3.4.2 C8051F120 與 C8051 單片機(jī)的異同點(diǎn)35
• 3.4.3 C8051F120 單片機(jī)的外圍電路35-41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 第四章 電力監(jiān)測(cè)儀的軟件設(shè)計(jì)42-54
• 4.1 軟件程序流程42-43
• 4.2 AD 采集模塊43-46
• 4.2.1 定時(shí)器的設(shè)置44-45
• 4.2.2 A/D 轉(zhuǎn)換45-46
• 4.3 485 通信模塊46-48
• 4.4 FFT 算法48-52
• 4.4.1 任意信號(hào)初相角48
• 4.4.2 電壓電流信號(hào)初相角48-49
• 4.4.3 其他參數(shù)49
• 4.4.4 FFT 算法流程圖和子函數(shù)程序片段49-52
• 4.5 本章小節(jié)52-54
• 第五章 電力監(jiān)測(cè)儀的 MATLAB 仿真54-60
• 5.1 仿真模型基本結(jié)構(gòu)54
• 5.2 電力系統(tǒng)波形發(fā)生器54-55
• 5.3 單片機(jī)模塊55-57
• 5.3.1 采樣56
• 5.3.2 定時(shí)器56-57
• 5.3.3 計(jì)數(shù)器57
• 5.4 仿真結(jié)果分析57-59
• 5.5 本章小結(jié)59-60
• 第六章 測(cè)試結(jié)果分析60-62
• 6.1 硬件電路測(cè)試60
• 6.2 電參數(shù)測(cè)試60-62
• 第七章 結(jié)論62-64
• 參考文獻(xiàn)64-66
• 攻讀學(xué)位期間所取得的相關(guān)科研成果66-68
• 致謝68

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 韓曉雷;錢東平;;基于RS485總線的設(shè)備吊裝應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[J];煤礦機(jī)械;2008年12期

  本文關(guān)鍵詞：基于C8051F120單片機(jī)的電力監(jiān)測(cè)儀的設(shè)計(jì)與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：482379