为了使故障录波器能够方便移动使用,采用了新华龙公司F005单片机外接LCD和键盘来控制的方法,可以脱离电脑通过外接键盘来控制故障录波器的运行。F005的P1.O~P1.7外接键盘的8个键位K1~K8,其可以控制6种波形的显示,设置故障记录的上下限值等。LCD采用240128 E型号的液晶,F005的P2.O~P2.7接LCD的DBO~DB7用于数据的传输,P3.O和P3.1接LCD的读写口。

3 系统软件设计

软件设计包括LabWindows/CVI软件程序和DSP控制A/D转换程序,以及利用FFT变换提取出基波分量和各次谐波分量的程序。

3.1 整体流程

下面以流程图方式进行软件设计的说明。如图6所示,通过控制界面串口的设置完成串口设置,设置成功系统开始运行。

如图7所示,界面上有故障自动记录时间选择按钮,如果设置2s,则存储故障前后共4s的波形。通过波形选择按钮可选择要显示的波形,选择A相电流,则可显示出其波形和各次谐波数据等(如果未接计算机,可以依靠外接键盘来设置其相关值)。DSP开始运行时,进行系统初始化,传感器开始检测电压电流,检测到的模拟信号由A/D转换为16位的数字信号,由DSP进行FFT运算分析出各次谐波分量,并计算出THD值。所计算出的基波最大值与所设置的标准值进行比较,当大于或小于设定值时,触发报警装置。之后所测数据由串口传送到计算机的控制界面和单片机,控制界面显示出所测波形和数据,可保存故障波形和数据。单片机控制LCD进行显示,图7中的实验结果为A相电流波形,显示出A相电流的基波和各次谐波值,并算出THD值等。

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