低压断路器控制器设计论文

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1、低压断路器控制器设计论文.freelV获30mV两城范围的信号，从而很好地解决了实时性、宽测量范围及测量精度低等问题。（2）CS5460的硬件设计。电压电流互感二次侧感应电压值经分压后分别送入CS5460的UIN+、UIN--和IIN+、IIN-引脚。CS5460有4个串行口：SDI为串行数据输入口，SDO为串行数据输出口，SCLK为串行时钟，CS是片选控制线。因为要采集4路电流、3路电压值，故选用了4片CS5460芯片。并用引脚p4.0、p4.1、p4.2和p4.3轮流选通每片CS5460。当CS=1时，SOD为高阻状态，故4片CS5460的引脚

2、可以直接连在一起。又DS80C390的I/O口可以驱动4个门电路，故4片CS5460的SDI和SCLK引脚分别以线与的形式直接相连。（3）CS5460的软件设计。本设计中软件设计的基本程序采用C51编写。CS5460的初始化和启动转换工作由主程序完成。设计要求每1.25ms在3路电压、4路电流上个采一点，采用软件定时中断方式。每1.25ms系统启动一次中断服务程序，完成对各路信号瞬时值的采集，每2s完成一次对各路信号有效值的采集。DS80C390通过SDI、SDO、SCLK和CS信号线与CS5460接口。运用写操作对CS5460内部各寄存器进行设置

3、；运用读操作，读出CS5460内部各状态寄存器和输出结果寄存器的值。2.4外扩存储器电路传统单片机应用系统为一般以微处理器为核心外加必要的芯片组成。但所需外加零散芯片很多时，所得的系统结构将很复杂且不易与更新或修改。所以，本设计采用了PSD934F2芯片。（1）PSD934F2的主要特点。美国B的主FLASH存储器和256KB的第二FLASH存储器；具有64KB的SRAM；有19个输出的通用PLD（GPLD）;有译码PLD(DPLD)；具有27个可单个配置的I/O引脚；等待电流可以降至50μA；符合JTAG标准的串行口可对全芯片进行在系统编成；FL

4、ASH存储器的擦写次数至少可达100000次，PLD的擦写次数最少可达1000次。（2）PSD934F2与DS80C390的硬件电路。系统要求具有256KB的FLASH、125±8KB的SRAM和16KB的辅助FLASH，还要31路I/O输出及一些外设片选输出，故系统还扩展了一片128KB的SRAM。本设计中，DS80C390工作于22bits连续叶面寻址模式，配置为8bits的数据/地址复用方式。用程序选通允许信号PSEN访问PSD934F2的程序存储器，用GLS-12864T，可用图形或文本方式显示。3、智能控制器的可靠性设计本控制器模块处于强

5、磁场环境中，各种电磁干扰源频率大致为：电磁20Hz~几十Hz，开关电弧30~200Hz，磁铁1.0~3.6MHz。本模块还处于强电力线电厂中，该场以电磁感应的方式将电磁能量施加与本控制器模块。所有的电磁干扰都有电磁干扰源、耦合通道和敏感设备3个基本要素组成。（1）本设计选用了CS5460、PCF8563等贴片封装元器件，高集成度的DS80C390及可配置内存器件PSD934F2和带光电隔离的固态继电器。这些控制器模块本身就有很强的抗干扰能力。（2）电源是引入干扰的重要途径，为减少从此引入的干扰，采取了如下措施：a采用高性能开关电源以抗尖脉冲干扰等；

6、b采用压敏电阻或RC网络等吸收浪涌电压；c电源进线端加大容量电解电容和高频陶瓷电容分别滤除低频、高频干扰；d采用分散独立的功能供电。e保证有适当的功率裕度。（3）过程通道上才取光电耦合隔离、固态继电器开关量输出和对传输线进行阻抗匹配的措施。（4）设计印刷电路板时，采取合适的制版面积、双板层、井字形布线，尽量减少环路面积和环路电流、并排走线间插入离散地线、重要信号线靠近地线等措施。本控制器模块采用工作接地。采用待屏蔽的双绞线以减小电流信号回路的电磁干扰，其屏蔽层接到断路器外壳。接地线尽可能短，线径尽可能粗。（5）采用较高导电性材料如铜进行电场屏蔽，导

7、磁材料进行磁场屏蔽。在控制器壳内喷涂铜制电镀导电层。对开关电源加屏蔽层，对显示窗中使用屏蔽玻璃，采用电磁密封衬垫防壳体缝隙漏磁。(6）软件设计中采用的抗干扰措施有：a设置看门狗定时器。看门狗的定时时间稍大于主程序正常运行一个循环的时间，而在主程序运行过程中执行一次时间常数刷新操作。当程序出错时，由于不能正常刷新定时器而导致定时中断，将系统复位。b设置软件陷阱。本设计中在非程序区反复用NOP，NOP，LJMP0000H填满，作为程序乱飞的拦截措施。这样，不论程序失控指向哪一字节，都能回到复位状态；c采用一阶递推数字滤波法实现软件的数字滤波，以消除传感

8、器通道中的干扰信号；d采用设置软件冗余、输出状态影像保存、数据存储冗余和初始化及自检程序等，应对控制的状态失常。4、实验结