[实用新型]一种基于飞思卡尔单片机电力参数显示仪表

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电力仪表，尤其涉及一种基于飞思卡尔单片机电力参数显示仪表。

背景技术

现有的电力参数显示仪表通常存在造价高、不易实现网络化、显示电力参数方式单一等问题。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是现有的电力参数显示仪表造价高、不易实现网络化、显示电力参数方式单一。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种基于飞思卡尔单片机电力参数显示仪表，包括电压互感器、电流互感器、计量芯片、飞思卡尔单片机、LCD以及计时电路；电压互感器和电流互感器的输出端均通过调理电路连接计量芯片的输入端，计量芯片的输出端连接飞思卡尔单片机的SPI接口，飞思卡尔单片机的输出端分别连接LCD的输入端以及计时电路的输入端。

外部的电流和电压被引入至电流互感器及电压互感器上，通过电流调理电路将信号转化成芯片能够承受的电压信号，该电压信号与ATT7028的计量芯片相连，ATT7028将信号进行转化后存放在相应的寄存器中，飞思卡尔单片机MC9S08AW60为微程序控制器，该芯片通过SPI接口从ATT7028的输出寄存器中读取相应的转换过的数值，然后将这些数值送往LCD进行显示。DS1302是计时芯片，该芯片主要输出时间，用来标识数据的时间。该电力参数显示仪表以飞思卡尔单片机MC9S08AW60为微程序控制器，以ATT7208为计量芯片进行电力参数的测量与显示，能够显示的电力参数包括：有功功率、无功功率、视在功率、电压有效值、电流有效值、功率有效值、电压电流相角、各相的电能值。

为便于将数据传输到远方，实现遥测功能，飞思卡尔单片机的输出端还连接有485通信线路。

为便于用户根据需要选择参数，还设有键盘电路，所述键盘电路的输出端连接飞思卡尔单片机的输入端。

本实用新型的优点是：结构简单、功能多样，实时显示，造价低廉，易于实现网络化。

附图说明

图1是本实用新型的系统结构示意图。

图2是本实用新型MCU与ATT7028的连接电路图。

图3是本实用新型LCD的连接结构示意图。

图4是本实用新型电流调理电路。

图5是本实用新型电压调理电路。

图6是本实用新型计时芯片连接电路图。

图7是本实用新型485通信线路连接电路。

图8是本实用新型主程序的流程图。

图9是本实用新型矫正程序的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1-7所示，本实用新型包括：电压互感器、电流互感器、计量芯片、飞思卡尔单片机、LCD、计时电路、485通信线路以及键盘电路；电压互感器和电流互感器的输出端均通过调理电路连接计量芯片的输入端，计量芯片的输出端连接飞思卡尔单片机的SPI接口，飞思卡尔单片机的输出端分别连接LCD的输入端、计时电路的输入端以及485通信线路，所述键盘电路的输出端连接飞思卡尔单片机的输入端。飞思卡尔单片机采用现有的MC9S08AW60芯片

连接时，飞思卡尔单片机MC9S08AW60芯片中MISO1引脚与ATT7028芯片的DOUT引脚相连，飞思卡尔单片机MC9S08AW60芯片中MOSI1引脚与ATT7028芯片的DINT引脚相连，用于传输数据；

飞思卡尔单片机MC9S08AW60芯片中SPSCK1引脚与ATT7028芯片的SCLK引脚相连，主要用于传输同步脉冲信号；

飞思卡尔单片机MC9S08AW60芯片中PTE4引脚与ATT7028芯片的CS引脚相连，用选择ATT7028芯片。

工作流程如下：

如图8所示，主程序开始后，首先进行初始化，如变量的定义，飞思卡尔单片机MC9S08AW60芯片IO口的初始化；然后分配地址，关闭中断；接着对计量芯片ATT7028初始化，保证ATT7028芯片启动；在ATT7028芯片启动后，会将转换后的数据放在寄存器中，但是数据将会有幅度及相位上的误差，需要进行软件的校正，以保证数据的精确，所以此时需要调用软件校正子程序；随后读取校正后的数据，包括DS1302的计时程序的数据，然后将数据送入LCD显示。接下来需要将数据送入485网络中，此时需要设置波特率，设置数据格式等，以便于把数据传输到485组成的网络中，485网络最长能够将数据传送1500米。

如图9所示，软件校正子程序主要对ATT7028所转化的数据进行校正，首先对幅值差、角度差进行补偿；其次，对功率、相位进行校正，最后对电流电压进行校正。