小電流接地系統單相接地保護裝置的研制
本裝置采用單片機與HG12605-A液晶顯示模塊連接來實現人機接口。本模塊主要完成顯示時間和日期;顯示故障線路編號;顯示裝置運行狀態與裝置內部故障信息;顯示串口通信參數的任務。
HG12605-A中內藏ST7920點陣式LCD控制與驅動芯片,可以顯示字母、數字符號、漢字、以及自定義文字符號。ST7920芯片內部集RAM和ROM、字型產生器、以及液晶驅動器和控制電路于一體,因此,只要一個很小的處理系統,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.104case.com/article/188742.htm
圖中,E為芯片使能引腳。DB0-DB7為數據總線,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據讀寫。LEDA和LEDK為液晶模塊的背光,可以通過可調電阻調節亮度。
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有數據采集、數據處理、通信與顯示。其中數據采集任務是由DSP負責,數據顯示和通信的任務由單片機負責。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、接地發生檢測子程序、A/D子程序、數據處理(小波分析)子程序,采用C語言和匯編語言混合編寫。其中主函數租DSP函數部分采用C程序編寫;中斷服務和控制程序采用匯編語言編寫,并供C調用。程序流程圖如圖5所示。圖中的Earthstart為接地故障發生標志,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、電流信號經過輸入轉換電路變為低壓小信號,經過平移電路和信號調理,成為可以直接被A/D轉換的采樣信號,輸入A/D轉換器。DSP芯片從A/D的寄存器中讀取數據。當所有的轉換都結束時,DSP啟動數據處理程序,即應用小波分析對數據進行分析和計算。計算完成后,將計算結果存儲在雙口RAM中,并把FinFlag標志置1。當單片機查詢到此標志為真時,啟動數據讀取程序,從雙口RAM中讀取DSP已經運算完成的數據。當讀取完成時,FinFlag和Earthstart標志都置為0,然后完成顯示任務和串行通信任務。系統等待下一次接地故障的發生。
2 結論
1)采用單片機和DSP雙CPU作為小電流接地系統單相接地故障檢測的核心,充分發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,并采用硬件判優方案,保證了雙CPU數據交換的實時性和可靠性。
2)采用6片AD轉換芯片,實現了36路信號同步采集,使用DSP對數據進行分析,應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顯示模塊實現了很好的人機交互。
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