一種電力監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計
加入技術(shù)交流群
2 系統(tǒng)各組成電路設(shè)計
2．1 信號調(diào)理電路
信號調(diào)理部分主要針對A／D轉(zhuǎn)換器性能要求而設(shè)計，包括模擬信號輸入電壓、信號輸入形式等。由于本設(shè)計中A／D轉(zhuǎn)換器需要差分信號輸入，因此信號調(diào)理部分需要采用單端轉(zhuǎn)差分器件，該器件采用Mini—Circuits生產(chǎn)的ADT1—1。
2．2 A／D轉(zhuǎn)換器電路
A／D轉(zhuǎn)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(shù)轉(zhuǎn)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(xiàn)場可編程陣列的簡稱。FPGA器件是一種由用戶根據(jù)所設(shè)計數(shù)字電路系統(tǒng)的要求，在現(xiàn)場自行配置、定義的高密度專用數(shù)字集成電路。它具有小型化、低功耗、可編程、數(shù)字化和快速、方便、實用的特點。系統(tǒng)采用Cyclone系列FPGA，其內(nèi)部資源較多，可滿足系統(tǒng)中的存儲與預(yù)處理之用。
2．4 USB接口電路
設(shè)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(nèi)部具有增強(qiáng)型8051內(nèi)核，其標(biāo)準(zhǔn)與8051兼容。同時，內(nèi)部集成了1個USB數(shù)據(jù)收發(fā)器、3個8位I／O口、1個智能USB串行接口引擎、16位地址線、4kB BFIFO等。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/194728.htm
2．5 電源模塊電路
系統(tǒng)電源采用5 V供電，F(xiàn)PGA以及A／D轉(zhuǎn)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現(xiàn)5～3．3 V的電壓轉(zhuǎn)換。設(shè)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，可以滿足系統(tǒng)需求。
3 結(jié)束語
電力監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是現(xiàn)代電力系統(tǒng)自動化體系中必不可少的設(shè)備，它可以對電力系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、測量以及各類信號報警等各項功能。設(shè)計的電力監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用USB接口，提高了數(shù)據(jù)傳輸率，同時FPGA的采用使數(shù)據(jù)存儲與預(yù)處理更加方便、靈活，因此該設(shè)計在電力系統(tǒng)中具有較強(qiáng)的適用性。
評論