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1、基于单片机的电网数据采集系统的设计III摘要家庭和实验室中各种对电压要求比较高的电器和设备，在电压产生过高或者过低的波动时会产生误差或者损坏，此时必须对电压进行实时的在线监测。本系统采用凌阳SPCE061A单片机作为核心控制器件来控制的电压采集系统。利用霍尔电压传感器来对220伏，50赫兹的电压信号进行数据采集。经电压调理电路的调理和滤波器的滤波得到适合单片机的直流电压信号，进行采样信号的分析和处理，并与设定的基准值相比较，对其结果用LED实时输出。本设计涉及语言学、计算机科学、信号处理、模/数电转换等诸多领域，在煤矿、生产制造都可广泛运
2、用，该技术有非常广阔的应用前景。关键词：单片机，波动，监测，数据采集，滤波基于单片机的电网数据采集系统的设计IIIAbstractThisdesignisbasedonacquisitionsystemwithmicroprocessorcontrolledvoltage.Homeandlaboratoryonthevoltagerequirementsofvariouselectricalappliancesandequipmentrelativelyhigh,toohighortoolowinvoltagefluctuationsge
3、neratedwhenerrorsordamaged,itisessentialforreal-timemonitoringofvoltage.ThesystemusesSunplusSPCE061AMCUasthecorecontroldevice,usingHallvoltagesensoron220volts,50Hzvoltagesignaldataacquisition.Theconditioningcircuitfilterconditioningandfilteringbytakingintoaccountwavedevic
4、esforsinglechipDCvoltagesignal,sampledsignalanalysisandprocessing,andwiththereferencevaluesetbycomparingitsresultswithreal-timeLEDoutput.Thedesigninvolveslinguistics,computerscience,signalprocessing,analog/digitalpowerconversionandmanyotherfields,incoalmines,productioncan
5、bewidelyused,thetechnologyhasverybroadapplicationprospects.Keyword:SCM,volatility,monitoring,datacollection,filtering基于单片机的电网数据采集系统的设计III目录1绪论11.1电压数据采集的现状11.2电压数据采集的基本原理11.3本系统设计的目的21.4本系统完成的功能32模块特性介绍52.1SPCE061A模块的介绍62.2SPCE061A单片机的介绍83系统的硬件设计153.1电压传感器的选择和设计153.2调理电路的
6、设计173.3二阶滤波器的原理及设计193.4采样的方式和原理213.5整个电路的绘制224系统软件的设计254.1编程语言的选择254.2编程环境的介绍264.3系统的程序285采集系统调试与运行结果分析325.1数据采集系统硬件的调试325.2系统测试时出现的问题及解决方法335.3小结33参考文献34致谢35基于单片机的电网数据采集系统的设计42基于单片机的电网数据采集系统的设计421绪论随着科学技术的飞速发展，对数据处理的实时性要求也愈来愈迫切。显然，不论在哪个应用领域中，数据处理越及时则经济效益就越大。例如在实时监控系统中，必然
7、要求对测量数据实时处理。又如在新型飞机试飞中如能实现对某些关键数据的实时处理和监测，就能在这些数据发生异常变化时及时发现并采取措施，以避免机毁人亡的重大事故发生。可见，实时处理数据意义是很大的。由于电子计算机技术和大规模集成电路技术的蓬勃发展，为提高数据处理的实时性提供了广阔的前景[1]。1.1电压数据采集的现状随着信息技术的飞速发展，各种数据的实时采集和处理在现代工业控制和科学研究中己成为必不可少的部分。数据采集经过几十年的发展，已经成为一门很成熟的技术。但国内对电压在线监测装置的研究和开发起步较晚，大约20世纪90年代才逐渐开始，但其
8、发展速度很快。数据采集系统是一种应用极为广泛的模拟量测量设备，其基本任务是把信号送入计算机或相应的信号处理系统，根据不同的需要进行相应的计算和处理。它将模拟量采集、转换成数字量后，再经过计算机
