电力系统集中式微机监测装置的研究

摘要

该文介绍了一种微机监测装置,详细分析了该设备的研究思路、各个重要环节的设计方法,如处理器芯片、可编程逻辑器件、A/D转换器件、滤波器件、FIFO存储器等的选型,单片机智能系统的设计、设备抗干扰措施等等.该课题采用多片A/D转换器件进行数据采集,每一片A/D转换器件可以采集多路模拟数据.每一次数据采集时只需微处理器触发数据采集,在数据采集中不需要微处理器参与,而由可编程逻辑器件进行时序控制,并将采样数据顺次存入FIFO器件,由微处理器一次读出后进行处理.

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1课题来源及要求

1.2目的及意义

1.3国内外同行研究现状

1.4基本原理介绍

1.5微机监测装置的主要技术指标

2应用系统的设计原理及本课题的设计思路

2.1基本原理总述

2.2微处理器周边核心器件的设计

2.3前向通道原理总述

2.4人机对话通道

2.5相互通道

3交流信号调理电路与滤波电路设计

3.1基本原理总述

3.2信号调理电路的设计

3.2.1硬件滤波的必要性

3.2.2滤波器的选择和频率范围的选择

3.3调理和滤波电路的实现

3.3.1芯片的选型(UAF42AP芯片)

3.3.2低通滤波器的电路设计

4采样保持与多路切换开关的电路设计

4.1概述

4.2采样保持器LF398N的介绍

4.2.1采样保持器的基本原理

4.2.2采样保持器LF398N

4.2.3采样保持器LF398N及外围器件对采样速率和精度的影响

4.3多路转换开关MAX306介绍

4.3.1多路转换开关的基本原理及选择

4.3.2多路转换开关MAX306的技术指标

5 A/D转换器

5.1 A/D转换器的基本原理及主要技术指标

5.2 16位A/D转换器AD976A芯片

5.2.1 AD976A的性能特点

5.2.2 AD976A的管脚及外接元件选择

5.3转换器AD976A芯片与单片机硬件接口

6数据采集的的原理和设计

6.1概述

6.2 XILINX公司CPLD XC9500系列芯片介绍

6.2.1 CPLD器件简介

6.2.2 XILINX公司的XC9500系列器件

6.3 FIFO器件LH5496介绍

6.3.1 FIFO器件简介

6.3.2 SHARP公司的LH5496(H)器件

6.4地址、数据总线驱动及总线的构成

6.5数据采集电路的设计

6.6数据采集的原理及实现

6.7开关量的输入

7微处理器系统的介绍

7.1概述

7.2 TI公司的DSP芯片TMS320F206介绍

7.2.1 TMS320F206介绍

7.2.2 TMS320F206的外围电路设计

7.3数据采集与数据处理及相关算法

7.3.1全波傅氏算法

8通讯及数据交换的实现

8.1概述

8.2界面显示及与后台通讯的CPU芯片MCS196

8.3 80C196KB的的外围电路设计

8.4通讯总线设计

8.5通讯规约的说明及实现

9系统抗干扰设计

9.1概述

9.2本课题的主要干扰源

9.2.1内部干扰源

9.2.2外部干扰源

9.3抗干扰措施

9.3.1接地技术

9.3.2印刷电路板地线的配置原则

结论

致谢

参考文献

附录1

附录2实验测量数据记录

附录3CPLD控制的采样时序图