小電流接地系統(tǒng)單相接地保護裝置的研制
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本裝置采用單片機與HG12605-A液晶顯示模塊連接來實現(xiàn)人機接口。本模塊主要完成顯示時間和日期；顯示故障線路編號；顯示裝置運行狀態(tài)與裝置內(nèi)部故障信息；顯示串口通信參數(shù)的任務(wù)。
HG12605-A中內(nèi)藏ST7920點陣式LCD控制與驅(qū)動芯片，可以顯示字母、數(shù)字符號、漢字、以及自定義文字符號。ST7920芯片內(nèi)部集RAM和ROM、字型產(chǎn)生器、以及液晶驅(qū)動器和控制電路于一體，因此，只要一個很小的處理系統(tǒng)，就可以操作HG12605-A液晶顯示模塊，并且硬件連接簡單。液晶模塊和單片機的連接如圖4所示。 本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/188742.htm
圖中，E為芯片使能引腳。DB0-DB7為數(shù)據(jù)總線，通過D／I、R／W以及和DB0-DB7的各種組合，可以完成對液晶模塊的初始化操作和數(shù)據(jù)讀寫。LEDA和LEDK為液晶模塊的背光，可以通過可調(diào)電阻調(diào)節(jié)亮度。
1．5 DSP與單片機的軟件流程圖
本保護裝置要完成的主要任務(wù)有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、通信與顯示。其中數(shù)據(jù)采集任務(wù)是由DSP負責，數(shù)據(jù)顯示和通信的任務(wù)由單片機負責。單片機程序包括各種初始化子程序、通信子程序、顯示子程序。DSP程序包括初始化子程序、自檢子程序、接地發(fā)生檢測子程序、A／D子程序、數(shù)據(jù)處理(小波分析)子程序，采用C語言和匯編語言混合編寫。其中主函數(shù)租DSP函數(shù)部分采用C程序編寫；中斷服務(wù)和控制程序采用匯編語言編寫，并供C調(diào)用。程序流程圖如圖5所示。圖中的Earthstart為接地故障發(fā)生標志，通過檢測8路電壓信號，當判別有接地故障時將Earthstart置1。FinFlag為計算完成標志。外部輸入的電壓、電流信號經(jīng)過輸入轉(zhuǎn)換電路變?yōu)榈蛪盒⌒盘?，?jīng)過平移電路和信號調(diào)理，成為可以直接被A／D轉(zhuǎn)換的采樣信號，輸入A／D轉(zhuǎn)換器。DSP芯片從A／D的寄存器中讀取數(shù)據(jù)。當所有的轉(zhuǎn)換都結(jié)束時，DSP啟動數(shù)據(jù)處理程序，即應(yīng)用小波分析對數(shù)據(jù)進行分析和計算。計算完成后，將計算結(jié)果存儲在雙口RAM中，并把FinFlag標志置1。當單片機查詢到此標志為真時，啟動數(shù)據(jù)讀取程序，從雙口RAM中讀取DSP已經(jīng)運算完成的數(shù)據(jù)。當讀取完成時，F(xiàn)inFlag和Earthstart標志都置為0，然后完成顯示任務(wù)和串行通信任務(wù)。系統(tǒng)等待下一次接地故障的發(fā)生。
2 結(jié)論
1)采用單片機和DSP雙CPU作為小電流接地系統(tǒng)單相接地故障檢測的核心，充分發(fā)揮了單片機的控制功能和DSP強大的信號處理能力；通過雙端口的RAM對兩個CPU進行連接，并采用硬件判優(yōu)方案，保證了雙CPU數(shù)據(jù)交換的實時性和可靠性。
2)采用6片AD轉(zhuǎn)換芯片，實現(xiàn)了36路信號同步采集，使用DSP對數(shù)據(jù)進行分析，應(yīng)用了小波分析方法中的信號奇異特性選出故障線路。
3)采用LCD顯示模塊實現(xiàn)了很好的人機交互。
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