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PIC32微处理器的最大优势在于速度快、高性能、芯片集成度高和外围接口丰富,并且目前 PIC32芯片的价格也只略高于单片机。在PIC32上可以移植无MMU的嵌入式实时操作系统,容易实现多任务调度,而且简化了LCD显示、硬盘存储、网络通讯等功能的开发,大大减少了产品的开发周期,同时系统更兼具了运算能力强大的优点。本方案不仅满足设备具有较高处理速度和处理能力的要求,而且具备了实时处理能力,最后也考虑到了成本的问题。
三、系统硬件架构
系统结构框图如图2所示。它包括电压电流信号调理模块、PIC32处理器及外围电路, LCD液晶显示模块,USB移动存储模块,以太网接口通信模块。
图2 系统结构框图
通过微型电压和电流互感器,将输入的三相三路电压信号和三路电流信号进行信号调理,得到0~3V范围的模拟信号,接入到PIC32内置AD接口;因为实际三相电的频率与标准频率会有一定误差,所以需要对频率进行测量,鉴于六路信号是同频率的,只需对其中一路信号频率测量即可,设计中对Ua信号频率进行测量,通过一个施密特触发器将正弦信号变换为矩形波,然后通过PIC32内置的输入捕捉功能进行频率测量。
连续每通道采集16个波形,共计128*16个点后,进行数据处理:周期计算、FFT变换,求取三相电的基波以及谐波幅值与频率。然后用LCD显示处理后的三相基波、谐波波形曲线。同时通以太网将采集到的数据传送到PC机软件进行处理、分析、显示、存储。
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