文档介绍：总第卷第期电测与仪表
年第期
技术在电测仪表中的应用
袁怀民
宁夏大学数学计算机学院银川
摘要该文介绍了以八位单片机为主以数字信号处理芯片
为从集测量、控制、通信等功能于一体的高精度电度表设计方案。
关键词高精度电度表
中图分类号文献标识码文章编号

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引言还有个直接访问控制器及
以为基础的实时数字处理技术正在迅猛发个定时器等。
展具有功能强、速度快、编程和开发方便等特器件结构以条位总线为核
点现已成为信号处理系统开发的主流处理器大量心形成了支持高速指令执行的硬件基础。
运用于各领域。为满足处理速度的要求系列
本文对技术在电测仪表中的应用进行了研采用了流水线指令执行结构和相应的并行结构
究提出了以八位单片机为主设计。
以数字信号处理芯片为从集测在电测仪表中的应用
量、控制、通信等功能于一体的高精度电度表设计方系统的硬件设计
案。硬件电路的总体设计
技术系统的硬件结构如图所示采用了与
芯片是专门完成并行处理技术配以适当的外围接口电路来完成各项
实时数字信息处理用的嵌入式系统主要应用于以数功能。整个设计分为模块和单片机模块两部分。
字方式对信号进行滤波、变换、增强、压缩、估计和识模块由芯片与位[ 转
别等领域。
美国公司的是一种高性能的
采用了改进的哈佛结构其特点是程序存储器和
数据存储器相互独立解决了总线拥挤的问题实现
了取指和存取操作数的并行工作从而大大提高运算
速度、处理能力及系统的灵活性。
运算速度为[ 配有两个多
通道多功能串行口及高速外设接口。图系统硬件结构框图
总第卷第期电测与仪表
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换器组成主要完成计量功能单片机模块
由公司的八位单片机、、
、等组成主要完成控制功能。
外部输入的电压、电流信号经过输入转换电路变
为低压小信号经过信号调理成为可以直接被 F
转换器采样的信号输入转换器。转换器完
F F 图与单片机的连接图
成一次 F 转换后将数据送到输出寄存器由
芯片进行读取。当所有的数据采集完成后启动行数据通信的连接图。
数据处理程序对采集的数据进行分析和计算得出提供的时钟停止模式可用于
、、三相的电压、电流、频率、有功电能、无功电能、协议通信中当被配置为时钟停止模式时发
功率因数等参数并且通过串行口将数据传递给单片送器和接收器是内部同步的此时可将配置
机。单片机启动数据读取程序读取已经运算完为一个主设备或从设备。
成的数据并完成一些电表数据的逻辑运算与存储与红外通讯口的设计
在显示屏上显示结果管理与红外通讯口等。为了与外设交换数据本系统分别设计了一个
由于传统的单片机运算指令都在微秒级完成一通讯口和一个满足通讯规约的红外
个开方运算都在毫秒级使得对电压、电流的采样达线载波通讯口。
不到所以选用了适合于高速实时处理系统的口采用均衡发送与差分接收的原理抗干
。扰强设备简单布线容易。通讯距离一般可达
米。
数据采集 F 电路设计
数据采集电路是整个电度表系统中的重要组成常见的红外通讯方式有脉宽调制方式和调幅载
波方式。调幅载波方式可与通讯格式兼容发
部分电度表的精度主