MSP430單片機在電力系統(tǒng)中的應用設計

3.4 通訊電路

通訊模塊是本系統(tǒng)的一個重要組成部分，控制器通過通訊模塊實現(xiàn)歷史運行數(shù)據(jù)及有關信息的上傳和基本參數(shù)、控制命令等的接收，能否設計一個較為成功的通信電路將直接影響到控制器的調試、功能及其可用性

由于30A高頻開關電源模塊模擬和數(shù)字共地，噪聲干擾強度大，使ADM2483的5V電源畸形波動，最終導致通訊不能正常工作。所以ADM2483供電的5V電源是經過DC-DC轉換所得。B0505S的輸出電流100mA滿足供電需求。ADM2483內部采用磁耦隔離。

4 軟件部分設計

軟件部分由數(shù)據(jù)采集模塊、參數(shù)計算模塊、中斷報警模塊、內部存儲模塊、通訊中斷模塊、控制模塊等幾個部分組成，如圖6所示：

圖6 軟件框圖

根據(jù)軟件框圖所示各部分內容，下面給出主程序的流程圖（圖7），在主程序中，主要完成初始化各個外設寄存器及變量、讀取歷史信息、實時采集數(shù)據(jù)、實時檢查報警信息并及時將各種狀態(tài)信息上傳上位機，下面主要介紹一下數(shù)據(jù)采集部分和通訊部分：

圖7 主程序流程圖

4.1 數(shù)據(jù)采集部分

MSP430F155內部集成的12位精度的A/D轉換模塊內置參考電平發(fā)生器和采樣保持電路，最大采樣速率達200Ksps，轉換時間短，能適應輸入信號的變化，且具有很強的抗干擾能力，能夠滿足系統(tǒng)的需要?？刂破鲗Χ€信號進行采樣，對應A/D轉換通道的3, 4通道，分別為:模塊的輸出電壓和輸出電流。

為了確保采樣點在同一個采樣周期內，軟件采用定時中斷采樣法。定時中斷時間t=T/N，其中t為定時中斷時間，N為采樣的點數(shù)，采樣點數(shù)的選擇還要考慮測量數(shù)據(jù)的精度和運算速度的因素。以滿足MSP430F155運行的需要。

本系統(tǒng)高頻晶振為8MHz，用TimerB作為定時中斷器，定時器計數(shù)值為8000,即每隔1000us采一個點，每秒可采1000個數(shù)據(jù)。采集程序流程如圖8所示。

圖8 數(shù)據(jù)采集模塊流程圖

圖9 通訊模塊流程圖

4.2 通訊部分

要保證通訊成功， 單片機必須能處理以下問題:單片機可以識別外部傳來的附加在命令之上的數(shù)據(jù):單片機應該能夠識別無效指令通信中，單片機應能處理一些通信錯誤，并對錯誤做出相應的處理;不管收到任何傳送給本機的命令，本機都應做出相應的響應。通信協(xié)議包含下面幾個部分的內容:命令部分、數(shù)據(jù)部分、編號部分、誤檢測部分和起始字、結束字，其流程圖如圖9所示。

5 結束語

綜上所述， MSP430單片機通過軟件和硬件的設計，充分地在它的抗干擾性、運算速度快等性能。在電力系統(tǒng)操作電源中可以安全、穩(wěn)定的運行。達到了預期的設計要求，并且已經在正式的產品中開始應用。