一種電力監控與數據采集系統設計
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2 系統各組成電路設計
2．1 信號調理電路
信號調理部分主要針對A／D轉換器性能要求而設計，包括模擬信號輸入電壓、信號輸入形式等。由于本設計中A／D轉換器需要差分信號輸入，因此信號調理部分需要采用單端轉差分器件，該器件采用Mini—Circuits生產(chǎn)的ADT1—1。
2．2 A／D轉換器電路
A／D轉換器電路采用ADI公司生產(chǎn)的AD9238，該器件是一款雙通道、12bit、20／40／65 Msample·s-1模數轉換器，采樣率選擇40Msa-mple·s-1。該器件采用差分輸入形式，模擬輸入范圍Vp-p=1～2 V。
2．3 FPGA及外圍電路
FPGA(Programmable Gate Array)是現場(chǎng)可編程陣列的簡(jiǎn)稱(chēng)。FPGA器件是一種由用戶(hù)根據所設計數字電路系統的要求，在現場(chǎng)自行配置、定義的高密度專(zhuān)用數字集成電路。它具有小型化、低功耗、可編程、數字化和快速、方便、實(shí)用的特點(diǎn)。系統采用Cyclone系列FPGA，其內部資源較多，可滿(mǎn)足系統中的存儲與預處理之用。
2．4 USB接口電路
設計中USB接口電路采用了CY7C68013芯片，該芯片是Cypress公司USB2．0的集成微控制器，如圖2所示。該芯片內部具有增強型8051內核，其標準與8051兼容。同時(shí)，內部集成了1個(gè)USB數據收發(fā)器、3個(gè)8位I／O口、1個(gè)智能USB串行接口引擎、16位地址線(xiàn)、4kB BFIFO等。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/194728.htm
2．5 電源模塊電路
系統電源采用5 V供電，FPGA以及A／D轉換器等器件需要采用3．3 V供電，因此需要采用電源模塊實(shí)現5～3．3 V的電壓轉換。設計中電源模塊采用LT1764-3．3，該芯片可以提供1 A的供電電流，可以滿(mǎn)足系統需求。
3 結束語(yǔ)
電力監控與數據采集系統是現代電力系統自動(dòng)化體系中必不可少的設備，它可以對電力系統運行設備進(jìn)行監視和控制，以實(shí)現數據采集、設備控制、測量以及各類(lèi)信號報警等各項功能。設計的電力監控與數據采集系統采用USB接口，提高了數據傳輸率，同時(shí)FPGA的采用使數據存儲與預處理更加方便、靈活，因此該設計在電力系統中具有較強的適用性。
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