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摘要:本文緊緊圍繞單相電能質(zhì)量測量的設(shè)計要求，確定了以ARM微控制器和電能質(zhì)量參數(shù)測量芯片為核心的設(shè)計方案。從系統(tǒng)硬件和系統(tǒng)軟件兩大方面進行進一步設(shè)計，論述了電能質(zhì)量從測量到計算最后顯示的全部設(shè)計細節(jié)。 系統(tǒng)硬件設(shè)計中，是以STM32微控制器為核心控制器，以電能質(zhì)量測量芯片ATT7022為電能質(zhì)量采樣處理核心，以液晶顯示驅(qū)動芯片12864LCD為控制液晶實現(xiàn)顯示功能的核心。經(jīng)由電壓電流互感器實現(xiàn)降壓降流，濾波電路實現(xiàn)信號初步處理，然后輸入ATT7022電壓電流輸入通道進行A/D轉(zhuǎn)換，再電能信號處理結(jié)束通過SPI總線發(fā)送給微控制器STM32，對于ATT7022處理后得到的就是電壓，電流，功率，功率因數(shù)等一系列參數(shù)可由STM32微控制器發(fā)送給12864LCD加以顯示。 -系統(tǒng)軟件設(shè)計中，微控制器STM32是需要編程控制的核心。也是與ATT7022和12864LCD通信的主機。所以軟件設(shè)計第一件事就是對三塊芯片進行初始化，之后是對ATT7022進行校表，即對校表參數(shù)寄存器進行設(shè)置，之后就只有通過SPI總線從ATT022中讀取所需的參數(shù)值再發(fā)送給12864LCD通過液晶顯示即可。由于液晶顯示內(nèi)容有限，每次顯示單相的數(shù)據(jù)，不斷切換刷新。 關(guān)鍵詞：STM32 ；ATT7022；12864；電能質(zhì)量檢測；SPI
目錄 摘要 abstract 第1章 緒論-1 1.1課題來源-1 1.2 電力檢測技術(shù)-1 1.3 研究內(nèi)容-2 第2章 系統(tǒng)原理設(shè)計-3 2.1 總體方案設(shè)計-3 2.2 電能質(zhì)量分析方法-3 2.2.1 快速傅里葉變換-3 2.2.2微控制器加檢測芯片的設(shè)計方法-6 2.3電路基本參數(shù)計算-7 2.4 SPI通信-8 2.4.1 SPI概述-8 2.4.2 ATT7022與STM32 通信-8 第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計-9 3.1 系統(tǒng)組成框圖-9 3.2 變壓濾波輸入電路-9 3.2.1 電流輸入-9 3.2.2 電壓輸入-10 3.3 ATT7022-11 3.3.1 芯片概述-11 3.3.2 工作原理-12 3.3.3信號處理與參數(shù)計量-12 3.3.4 ATT7022電路設(shè)計-13 3.4 STM32微控制器-14 3.5 ATT7022與STM32連接電路-15 3.6 12864LCD 液晶顯示-15 3.7穩(wěn)壓電路-16 第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計-17 4.1 總體方案設(shè)計-17 4.2關(guān)鍵程序分析-17 4.2.1 主程序-17 4.2.2 STM32引腳配置子程序-22 4.2.3 ATT7022與STM32 SPI通信子程序-22 4.2.4 軟件校表-24 4.2.5 校表寄存器寫入-32 4.2.6 12864液晶驅(qū)動程序-33 4.2.7 FFT算法采樣子函數(shù)-35 4.2.8 FFT算法實現(xiàn)-36 第5章 結(jié)論與展望-39 參考文獻-40 致 謝-41 |
