基于單片機的開(kāi)關(guān)柜智能測控裝置設計及應用

同時(shí)集成的高壓帶電顯示、自動(dòng)溫濕度控制、電參數測量功能使開(kāi)關(guān)柜盤(pán)面簡(jiǎn)潔大方，降低二次接線(xiàn)工作量。

1 硬件設計方法

1.1 設計平臺

中央處理器采用Freescale公司的第一款基于高度節能型S08核的器件MC9S08AW32高性能單片機，該單片機片上資源豐富，支持BDM片上調試功能，片內集成看門(mén)狗電路，抗干擾能力突出，具有業(yè)內最佳的EMC性能。CPU總線(xiàn)頻率最高可達20MHz，最高運行速率可達40MHz。豐富的片上資源：32KB在線(xiàn)可編程FLASH存儲器，內部時(shí)鐘發(fā)生器，帶有2個(gè)可編程定時(shí)器，豐富的I/O口：雙SCI口，SPI、I2C等接口，極大的方便了硬件的擴展。

開(kāi)關(guān)柜智能測控原理框圖

電能計量芯片采用美國ADI公司的高精確度三相電能測量芯片ADE7758。該芯片的測量精度高，功能強大。該IC內嵌高精度的模數轉換器和固定模式的數字處理信號處理器（DSP），具有數字積分、數字濾波、實(shí)用電能監測、計量功能。芯片帶有一個(gè)SPI串行口、有功電能脈沖輸出、無(wú)功電能脈沖輸出，可用于各種三相系統中有功功率、無(wú)功功率、電能、電壓電流有效值的測量以及以數字方式校正系統誤差所必須的信號處理電路。

開(kāi)關(guān)柜智能測控電路圖

ADE7758為各相提供系統校準功能，包括有效值偏移校準、相位校準、功率校準。

裝置硬件電路設計框圖如下，整個(gè)系統以MC9S08AW32為核心，按功能可劃分為中央處理單元、

1.3 部分電路

1.3.1中央處理單元

中央處理單元電路圖如圖3所示，CPU對采樣信號進(jìn)行處理計算，根據測量得到的電流、電壓、溫濕度值與預先設定的各種保護數值進(jìn)行對比，由此來(lái)判斷開(kāi)關(guān)柜的電壓電流是否正常、溫濕度狀況是否正常，若不正常則輸出相應的告警信息。外部擴展了鐵電存儲器，用于存儲一些重要的參數，即使以后升級程序也不會(huì )丟失先前的重要數據。

開(kāi)關(guān)柜智能測控中央處理單元