MSP430單片機在電力系統中的應用設計

3.4 通訊電路

通訊模塊是本系統的一個重要組成部分，控制器通過通訊模塊實現歷史運行數據及有關信息的上傳和基本參數、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

軟件部分由數據采集模塊、參數計算模塊、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、實時采集數據、實時檢查報警信息并及時將各種狀態信息上傳上位機，下面主要介紹一下數據采集部分和通訊部分：

圖7 主程序流程圖

4.1 數據采集部分

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，能夠滿足系統的需要。控制器對二個信號進行采樣，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，采樣點數的選擇還要考慮測量數據的精度和運算速度的因素。以滿足MSP430F155運行的需要。

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

圖8 數據采集模塊流程圖

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據: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。通信協議包含下面幾個部分的內容:命令部分、數據部分、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。在電力系統操作電源中可以安全、穩定的運行。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。