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1、小电流接地选线系统数据采集卡的硬件设计摘要随着电力系统的发展，小电流接地故障选线十分重要，尤其要求数据采集系统要要实吋、准确。为此，介绍了小电流接地系统数据采集卡的设计，系统主要运用C8051F020来实现数据的及吋准确的采集及有效处理。数据采集系统将采集来的PT/CT信号通过隔离、滤波、放大等前向处理，送入C8051F020进行A/D转换、比较、FFT计算，得到带有吋刻标记的多组信号的幅值和相位并存储，当GPS接收器收到后向选线信号发出查询命令吋，将有效数据采用GSM方式传输给后向处理系统，以
2、便上位机能通过信号的幅值、相位及吋判断出接地故障的准确位置并有效处理。关键字：数据采集；C8051F020；A/D转换；FFT；GPS；GSMHardwareDesignofDataAcquisitionCardforanNeutralLowCurrentGroundedLine-selectionSystemAbstractAlongwiththedevelopmentoftheelectricpowersystem,neutrallowcurrentgroundedsystem'sline-
3、selectionprotectiondevicesareveryimportant,especiallyrequestthedataacquisitionefficient,accurate.Thereforejntroducingthedesignofdataacquisitioncardforanunearthedmediumvoltage,systemmainlymakesuseoftheC8051F020tocarryoutthedatatocollectintimeandaccura
4、telyandhandleeffectively.ThesystemofsmallelectriccurrentconnecttogrounddatacollectsendcollectofthesignalofPT/CTpasstheinsulation,thefilter,theenlargerfrontprocessingetc,intotheC8051F020carriesontheconversionofA/D,compareandtheFFTcalculation,getsomese
5、trangandmutuallysignalswhithcarrytimenotes,andsavethem.WhentheGPSreceiverreceivethesearthorderfromthehostcomputer,thesystemsendthevaliddatetothehostcomputerinthewayofGSM.Forthepurposeofthehostcomputercanpasstherangandmutually,judgestheaccuratepositio
6、nofbreakdownintime,andmaketheeffectprocessing.Keywords:Thedataacquisition;C805lF020;TheA/Dconversion;FFT;GPS;GSM目录摘要IABSTRACTII1绪论11.1课题背景11.2国内外研究现状及发展趋势11.3本文的研究内容及目标22系统设计理论基础32.1集成运算放大器LM32432.2C8051F020单片机介绍32.3GSM模块介绍82.4GPS模块介绍123系统的组成及工作原理143
7、.1数据釆集卡的组成原理框图143.2数据采集卡的工作原理154硬件电路的设计164.1硬件电路设计原理图（见附录3）164.2前向通道的设计164.3PT信号的频率测量184.4电平转换电路的设计194.5电源转换电路的设计204.6C8051F020的硬件设计215软件设计225.1主程序及初始化程序框图225.2周期测量程序框图235.3求PT周期的平均值及A/D采样值235.4A/D转换的软件框图256系统的抗干扰设计266.1单片机中的硬件抗干扰设计266.2软件抗干扰措施267软硬件
8、调试277.1调试环境和步骤277.2调试过程中出现的问题288经济技术分析29&1技术分析298.2经济分析29结论30致谢31参考文献32附录133附录240附录34081绪论1.1课题背景“小电流接地系统“即属于中性点非有效接地系统，也称中性点不直接接地系统（NUGS）,它主要包括中性点不接地系统（NUS）、经消弧线圈接地系统（NES,也称谐振接地）和经电阻接地系统（NRS）。随着自动化水平的提高,电力运行部门对故障选线问题提出了更高的要求一耍求在正确选线的基础上能够进行故障定位，国内已有
