[实用新型]基于32位嵌入式单片机的三相信号发生装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种信号发生器，尤其涉及一种基于32位嵌入式单片机的三相信号发生装置。

背景技术

信号发生器是工厂及电气自动化专业实验室中很重要的仪器。无论是开发新产品，还是调试、测试、检验、维修电子设备都必须有一个很好的信号发生器，这对提高工作效率，准确完成设备的逻辑设计和逻辑测试至关重要。

在电能表的检验中需要用到三相信号发生装置，由三相信号发生装置提供符合所定技术条件的电信号（如正弦波、可控硅波形、次谐波及各种含量谐波等）给待检电能表，以模拟电能表在实际工作中的激励信号，并且要求信号发生器输出信号的参数（如频率、波形、电压、电流和功率等）能在一定范围内进行精确调整，并有输出指示。目前的三相信号发生器采用传统的232/485通讯方式，不论是上行的通讯还是下行的通讯，通讯波特率一般都是采用9600，通讯方式单一，通讯速度较慢，降低了校验电能表的效率。

发明内容

本实用新型主要解决原有三相信号发生器采用传统的232/485通讯方式，通讯方式单一，通讯速度较慢，导致校验电能表的效率较低的技术问题；提供一种基于32位嵌入式单片机的三相信号发生装置，其采用两片单片机，两者之间实现简单高速的SPI通讯，并且和外部连接设备间采用多种通讯方式，通讯速度较快，有效提高校验电能表的效率。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本实用新型包括第一单片机单元、第二单片机单元、显示单元、按键单元、通讯接口单元、DA转换单元及A相电压电流切换单元、B相电压电流切换单元、C相电压电流切换单元，显示单元、按键单元、通讯接口单元及A相电压电流切换单元、B相电压电流切换单元、C相电压电流切换单元分别和第一单片机单元相连，第一单片机单元和第二单片机单元通过SPI通讯接口相连，第二单片机单元的信号输出端和所述的DA转换单元的输入端相连。第一单片机单元负责人机交互，接收按键单元的设置信号，进行相关处理，对液晶显示屏进行控制，显示各种人机界面。上位机PC机、误差测量仪和待检电能表、标准电能表通过通讯接口单元和第一单片机单元进行数据通讯，第一单片机单元和第二单片机单元之间实现SPI高速通讯。第二单片机单元负责各种波形发生，向DA转换单元实时高速发送数据，A相、B相、C相电压电流切换单元及DA转换单元的输出端分别和功率放大器相连，经功率放大器的运算和处理，合成所需要的各种波形（正弦波、可控硅波形、次谐波及各种含量谐波等），提供给标准电能表及待检电能表，以模拟电能表在实际工作中的激励信号。本实用新型各部件之间的数据通讯速度较快，有效提高校验电能表的效率。

作为优选，所述的通讯接口单元包括232接口单元、485接口单元、CAN总线接口单元和以太网接口单元，232接口单元、485接口单元、CAN总线接口单元和以太网接口单元分别和所述的第一单片机单元相连。使用时，232接口单元和以太网接口单元与上位机PC机相连，485接口单元与误差测量仪相连，CAN总线接口单元和待检电能表相连，PC机也可选择和CAN总线接口单元。通讯方式多样，连接方便，提高通讯速度。

作为优选，所述的DA转换单元包括两片DA芯片，所述的第二单片机单元的信号输出端有六路，其中三路信号输出端分别和一片DA芯片的三个输入端相连，其它三路信号输出端分别和另一片DA芯片的三个输入端相连。

作为优选，所述的第一单片机单元、第二单片机单元均采用32位嵌入式单片机。性能稳定可靠，便于实现SPI通讯。

作为优选，所述的第一单片机单元、第二单片机单元均采用STM32F207单片机芯片。

作为优选，所述的显示单元采用字符型液晶显示屏。界面清晰，显示清楚。

本实用新型的有益效果是：结构简单，操作方便，集成度高。采用两片32位嵌入式单片机实现人机交互控制和各种波形合成，两者之间实现简单高速的SPI通讯，通讯速度快。并且本实用新型和外部连接设备间采用多种通讯方式，有效提高各设备间的通讯速度，大大提高校验电能表的效率，也便于电能表的调试和维护。

附图说明

图1是本实用新型的一种电路原理连接结构框图。

图中1.第一单片机单元，2.第二单片机单元，3.显示单元，4.按键单元，5. 通讯接口单元，6.DA转换单元，7.A相电压电流切换单元，8.B相电压电流切换单元，9.C相电压电流切换单元，51.232接口单元，52.485接口单元，53.CAN总线接口单元，54.以太网接口单元，61.DA芯片。

具体实施方式