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$ t& O6 Q7 L, x; Y; R摘要:介绍了MSP430系列单片机性能特点,并针对遥测遥控继电器的功能要
* q9 k/ H- v6 S3 L) K' V4 k, b+ p8 \求,提出以该系列F149单片机为内核的硬件与软件的设计思路与实现方案。最后,通 R# e7 A0 v% B0 d; J
过性能测试,给出这种应用的可行性结论。7 K/ O# C8 h2 f0 G8 v
; |# C# I% |! R# q! z) j关键词:继电器;遥控;遥测;单片机
; j( ]( Q& V X P( g: N) X f" \
/ J0 ?8 a, b6 L: K- [0 概述! T' c9 L3 U+ N" z
本文研究的遥测遥控继电器(YCK)是以220
/ E0 Q2 q* e* p( Y/ hV、380V低压各类--次设备为测控对象,采用计+ K# S0 y2 b0 l' l* {
算机技术、电力自动化技术、通信技术等多种高新
2 @4 _+ M) I8 Q. Q% \% Y/ F技术,集测量、控制通信为- -体的测控电器。它可
: E5 z, d0 H1 o6 v应用于电厂(站)自动化、工厂过程自动化、楼宇$ q3 U, ]& L. q6 f: t$ e; R
自动化、和公共设施自动化监控系统,也可以利用
v7 R0 a; k' {( E2 A$ x分层分布式的计算机网络方式构成自动化系统。+ o" }/ h c5 z5 ~" Z4 v7 z
1 YCK核心处理器的选择" o7 n! u/ ?) E2 e
YCK作为低压智能测控装置,单片机(mcu)4 i5 ?8 \ R+ o; U0 K
作为核心部件有着不可替代的作用。通常,对它
) s3 s# m ~4 ?3 M& r/ L的基本要求是:功耗低、数据处理能力强、实时能
: w+ F- }0 G" U, D+ k力高、性价比低,开发环境方便、高效。在原有的5 z$ x9 Y6 E$ ^; P/ y
YCK中,用的是8 bit 的PIC16F877单片机,集成1 D/ ~4 U) p& \/ o
; s1 Q6 D: w3 P8 b, W7 i了一个8 通道共享的10 bit A/D 转换器,其测量
3 j% j, l% x5 U. E: h) Y2 `精度和计算速度是很有限的。为进-一步提高测量
( K! I& r/ t' P# j1 t' R) t# O精度及控制的实时性,改进的YCK中选择了美国
8 A( t* h1 u1 K* p w德州仪器(TI)公司的16 bit 的MSP430系列单片$ M/ H9 O: [% r
MSP430系列单片机是-种超低功耗的混合. X$ z$ }7 z5 l7 x! P. d
信号控制器,采用1.8~3.6 V低电压供电;高效0 ^5 l: G" H: u
16bitRISCCPU可确保任务的快速执行,缩短工" h3 ]3 k7 B; q2 S0 `! J
作时间,大多数指令可在-一个时钟周期里完成;6
# u3 O: p, e8 K8 b% ]% N, t+ Q5 ?7 bμs的快速启动时间可延长待机时间并使启动更
% ]# w( n5 k7 D加迅速,降低了电池的功耗。提供的多种存储器7 a+ n/ G5 r% X) q
选择方式,简化了各类应用中MSP430的设计;
* L" B2 {7 d1 E0 B: nESD保护,增强了抗干扰力;带Flash的微控制器- i# @! ]7 s. Z3 _9 P
可以将功耗降低为原来的1/5。这些,既缩小了
) N5 w: i X/ A$ ~, b0 O8 s' n P/ D线路板空间又降低了系统成本。另外,开发工具
6 {+ M, \0 E( G6 i方便,只要单片机本身具有的JTAG接口或片内
3 J, q* Y8 q- f# J2 E: D/ V% y! T2 A7 |
B0OT ROM就可在一一台PC机及一个结构小巧的, A' O) C9 O: U
JTAG控制器的帮助下实现程序的下载,在线编& k( Q! p' k5 `
程,在线调试",
% f/ R+ T0 L0 n1 ~”。这些优良特性,使得该系列单" y/ }1 u% P& f* z8 j' t- t
片机近来在工程设计中得到了广泛的运用。为
& j5 q' l7 Q# p2 A5 |: c: U; A此,本文在改进的YCK的设计中也进行了这方面
9 C5 l# p) f9 W6 k+ h0 S8 ^的尝试。
# v. e' y8 f1 `+ ~3 H! `! k2 YCK的硬件设计3 y E0 d2 Y) q
2.1
8 z, p& V2 O- \9 s1 k) s# ^4 \设计要求* G0 G$ B1 F+ P4 X. I# n
硬件设计完全是基于其要实现的功能来架构
$ c4 m b* Z5 H& \' o9 h的,YCK须实现以下功能:, i) z( p& p7 l" U1 |4 X; F! n
(1)测量功能。
0 t/ M+ {; v7 X$ @4 p0 h' X①电流1.l6、J;电压U。、U,、U[;* p& i4 e4 a' l
②三次谐波电流1。、1的、I6;三次谐波电压
' y: n3 c$ _. a; V* ^: oUa,、Ubz Ug;频率f;
: W- t4 B- U" O" v; T7 @- n③有功功率P、无功功率Q、视在功率S、功
0 U8 m+ l+ O* G( H8 v# |# d0 b率因数+ E; b. N$ E) r ^, d$ m; H# E' N X
CoS φ;' Q" Z3 P5 S0 W$ }% n- k- V$ F
④有功电度量P、无功电度量Qn、视在电度( ~& w% z8 y$ B( B$ d8 h
量Sn。$ o; q% `+ c$ @( W$ k
2 p5 x" e+ W2 T/ X! [
1 w' ` S, d$ `6 Q' I; a! J0 d+ Y附加下载:
9 n& y. h2 g6 l5 G: L# X
3 h7 M$ M8 ^2 s3 o( i0 y% y' `) I0 ~/ H
% r) q( u q# ~) s5 [: ]9 m
/ H9 f- d3 k. ?
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