试析基于usb的电力谐波数据采集系统的研究与设计

《试析基于usb的电力谐波数据采集系统的研究与设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、西北大学硕士学位论文基于USB的电力谐波数据采集系统的研究与设计姓名：刘伟明申请学位级别：硕士专业：计算机系统结构指导教师：申卫昌20100618西北大学硕士学位论文摘要电力是人们生活越来越不可缺少的一种能源，但是随着非线性负载在电力系统中的增加，使得电力系统受到的谐波污染日趋严重。电力谐波带来的危害，既影响电网中接连设备的寿命，也影响电网的自身安全。针对电力谐波进行研究，找到防治办法是非常重要的，防治的首要前提就是及时正确的获取谐波数据。本文针对要获取的电力谐波数据进行了分析，提出了基于USB的数据

2、采集方案，并比较了基于传统总线的数据采集方式。随后，对USB的体系结构进行了深入的分析，结合电力谐波数据采集的特点，详细地介绍了系统的硬件设计和软件开发。其中，硬件部分完成了传感器的选择，A／D转换器的选择，并选择了Cypress公司的CY7C68013．56pin芯片为作为接口的核心芯片。在对上述传感器和芯片作了详细地介绍后，也给出了系统的硬件设计电路，包括A／D转换器与接口芯片的连接设计，电源转换电路的设计等，并对电路的PCB制作提出了工艺要求。在软件部分，详细阐述了CY7C68013在固件控制下

3、，进行的数据采集和传输，文中还介绍了USB的驱动程序设计过程，以及上位机管理程序的设计，最后，完成了一个用USB对电力谐波信号的进行采集的完整系统。在数据采集系统中应用USB总线技术不仪实现了数据的采集、传输和保存数据的功能，并且使系统具有了即插即用的特点。关键词：电力谐波，数据采集，USB，固件，驱动程序ABSTRACTElectricityisaessentialsourceofenergyforpeople’Slives．Withincreaseofthenon—linearloadsinpow

4、ersystem，harmonicspollutionofthepowersystemisgrowing．Harmofpowerharmonicsisverygreat．Notonlyaffectsthelifeofpowerequipmentinthegrid，butalsoaffectsthegrid’Sownsecurity．TostudythepowerharmonicSOastofindthewayofcontrolisveryimportant．Togetthedataofharmonic

5、istheprimaryprerequisiteforprevention．Throughanalysisofthedataacquisition，theprogramofdataacquisitionbasedonUSBwasputforwardinthepaper,andcomparewiththetraditionalbus-baseddataacquisitionprogram．Then，thearchitectureoftheUSBWasdeeplyanalyzed．Accordingast

6、hefeaturesofpowerharmonicdataacquisition，thedetailedhardwareandsoftwaredesignWasintroduced．Inthehardwaresection，choiceofsensorandA／Dconverterwasintroduced，andWiththeCY7C68013-56pinchipofCypressCompanyasthecorefortheentiredataacquisitionsystembasedonUSBi

7、sdesigned．TheSenSOrandchipwereintroduceddetailed．Hardwaredesigniscompleted，includingdesignofA／Dconverterandinterfacechipconnection，anddesignofpowerconversioncircuits，ctc．thetechnologyofPCBprocessWasrequired．Inthesoftwarepart，thedatacollectionandtransmis

8、sionwerecontrolledbyfirmwareinCy7C68013．TheUSBdriverdesignprocessandthedesignofPCmanagementprocedureswereintroducedinthepaper．Finally,thesystemofdataacquisitionbasedonUSBwasdesignedcomplete．ThedataacquisitionsystemusedtheUSBtechn