DSP與LabWindows／CVI的電力故障監測錄波器設計

如圖7所示，界面上有故障自動(dòng)記錄時(shí)間選擇按鈕，如果設置2s，則存儲故障前后共4s的波形。通過(guò)波形選擇按鈕可選擇要顯示的波形，選擇A相電流，則可顯示出其波形和各次諧波數據等(如果未接計算機，可以依靠外接鍵盤(pán)來(lái)設置其相關(guān)值)。DSP開(kāi)始運行時(shí)，進(jìn)行系統初始化，傳感器開(kāi)始檢測電壓電流，檢測到的模擬信號由A／D轉換為16位的數字信號，由DSP進(jìn)行FFT運算分析出各次諧波分量，并計算出THD值。所計算出的基波最大值與所設置的標準值進(jìn)行比較，當大于或小于設定值時(shí)，觸發(fā)報警裝置。之后所測數據由串口傳送到計算機的控制界面和單片機，控制界面顯示出所測波形和數據，可保存故障波形和數據。單片機控制LCD進(jìn)行顯示，圖7中的實(shí)驗結果為A相電流波形，顯示出A相電流的基波和各次諧波值，并算出THD值等。
3．2 LabWindows／CVI部分程序
當系統運行時(shí)，首先配置串口，向串口發(fā)送要顯示的某相電流或電壓，DSP會(huì )根據指令要求傳輸給計算機。軟件界面會(huì )顯示波形和其有效值，并可根據情況進(jìn)行存儲打印等。下面部分函數：

3．3 實(shí)現FFT變換和計算THD值等
DSP能夠進(jìn)行浮點(diǎn)運算，其定標能夠實(shí)現數值的精確計算。定標簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是把一個(gè)小數換算成整數，然后進(jìn)行運算，這樣使得運算誤差變小。例如，一個(gè)小數為1．123 456 789，后面還可以有好幾位小數。如果直接計算的話(huà)，運算中會(huì )舍去小數點(diǎn)后的部分數值，使得誤差變大。如果利用定標運算，可以把1．123 456 789變?yōu)檎麛?．123 456 789×225(選擇Q25定標)后進(jìn)行運算，這樣使得計算的結果誤差比原來(lái)小。這是DSP運算的一大優(yōu)點(diǎn)，而且其運算速度快，利用FFT運算時(shí)，采樣諧波頻率可以達到31次之多。
DSP初始化程序：

可以通過(guò)控制界面發(fā)送要顯示的某相電壓或電流的指令信號，也可以通過(guò)鍵盤(pán)來(lái)發(fā)送要顯示的信號波形。DSP通過(guò)判斷接收中斷標志位和指令信號，來(lái)觸發(fā)A／D轉換，中斷指令如下：