基于PIC24FJ64的智能光伏匯流采集裝置設計及應用

1 　電路設計原理
　　PIC24FJ64是MicroChip公司的一種改進(jìn)的哈佛架構的高速16位低功耗單片機，在32M時(shí)鐘頻率時(shí)系統性能可達16MIPS，17 位 x 17 位單周期硬件乘法器，最大可內帶64k的FlashROM，8k系統SRAM，2 個(gè) 模塊，2 個(gè)UART 模塊、允許對許多外部I/O口功能進(jìn)行重新定義，增加了系統設計的靈活性。電路框圖見(jiàn)圖1

圖1

1.1電流輸入模塊
　　電流輸入模塊分成兩個(gè)8路模塊，最多可以輸入16路的電池串列，電流采樣使用霍爾傳感器實(shí)現對光伏電流的隔離型測量，霍爾效應是指的是當有一半導體薄片，假設以三維空間的視角來(lái)看，在其Y軸方向施加一個(gè)一定強度的磁場(chǎng)，在X軸方向通以電流，則在此半導體薄片的Z軸方向會(huì )產(chǎn)生電動(dòng)勢，該電動(dòng)勢就是霍爾電勢，見(jiàn)圖2，本霍爾傳感器采用單電源5V供電方式，在輸入最大輸入電流為-15A～+15A對應輸出電壓為0～5V?；魻杺鞲衅鞯妮敵鼋尤氲揭粋€(gè)8選一的模擬開(kāi)關(guān)，由程序控制對8個(gè)輸入通道逐個(gè)掃描，模擬開(kāi)關(guān)的輸出經(jīng)過(guò)一個(gè)RC濾波電路然后接入到A/D轉換芯片ADS1110,ADS1110是TI公司的16位精度模數轉換器，寬工作電源2.7～5.5V,芯片內置有5ppm/°C溫度系數的2.048V高精度電壓參考，芯片內置PGA，可以對輸入信號進(jìn)行放大，放大倍數為1、2、4、8倍。芯片使用 總線(xiàn)接口最快速度可以達到400kHz（圖3）。

圖2

圖3

　　電流輸入模塊上還具有輸入通道狀態(tài)指示，使用雙色LED燈指示電池串列的斷線(xiàn)或正常工作狀態(tài)，雙色LED驅動(dòng)使用串入并出移位寄存器74HC595兩顆級聯(lián)使用，其中U33驅動(dòng)綠色LED管芯，U36驅動(dòng)紅色管芯。（圖4）

圖4