電力傳輸線(xiàn)路監測系統的設計與實(shí)現

　　2 系統總體組成結構及工作原理

　　如圖1 所示整個(gè)系統主要由單片機主機電路、控制電路、信號測量、聲光報警電路、按鍵電路、LCD 漢字顯示電路、電源電路和通信電路等組成。P1 口做為系統的數據線(xiàn)，DSP電能芯片采用P3.0 P3.1 P3.2 口接入MCU 用來(lái)向系統提供輸入的數據，聲光報警模塊的工作信號通過(guò)P2.5 口輸出產(chǎn)生報警聲音。鍵盤(pán)模塊通過(guò)P2.0,P2.1 和P2.2 口接入MCU 用來(lái)控制系統的6 個(gè)按鍵。系統通過(guò)P1 口和P5.0、P5.1 控制LCD 顯示器，串行通信由P3.6 和P3.7 經(jīng)過(guò)通信接口電路控制U 盤(pán)讀寫(xiě)，系統的電源模塊產(chǎn)生3.3 V、＋5 V 電壓為系統提供穩定的工作電壓。

圖1 系統總體構成

　　該系統利用電壓、電流互感器經(jīng)過(guò)差動(dòng)轉換后輸入DSP電能芯片進(jìn)行信號的分析與處理，輸出高精度的三相電壓值、三相電流值、零序電流值、有功功率、無(wú)功功率、視在功率、功率因數、基波及諧波電能值等數據，這些數據通過(guò)SPI 通訊接口讀出DSP 電能芯片計算后得支的數據，進(jìn)行數據轉換后送入LCD 進(jìn)行顯示[4-5]。當系統時(shí)間運行到U 盤(pán)規定的寫(xiě)入時(shí)間時(shí)，系統自動(dòng)記錄采集到的所有數據。用戶(hù)可以根據需要通過(guò)鍵盤(pán)輸入設定采集時(shí)間間隔。系統中設備編號可以任意設定。同時(shí)該系統還可以實(shí)時(shí)顯示工作環(huán)境的溫度和系統時(shí)間。

　　3 系統的主要硬件電路設計

　　3.1 信號差動(dòng)輸入電路設計

　　信號輸入采用差動(dòng)輸入方式，輸入的電流、電壓感器信號通過(guò)采樣電阻R17 進(jìn)行采樣，C5、C6 進(jìn)行濾波，減少干擾，REFO 通過(guò)10K 限流電阻提供16 位AD 的標準基準電壓。電壓、電流信號輸入電路圖如圖2 所示。

圖2 電壓、電流信號輸入電路