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1、（20__届）本科毕业设计基于DSP的谐波电能计量装置硬件电路的设计45摘要近几十年来，电力系统中非线性负载得到广泛使用，各种电力电子装置也迅速发展，公用电网的谐波污染日趋严重，为了有效地了解电力系统谐波的实际情况，电能质量检测成为保证电能良好供应的关键。在电力系统谐波测量系统中，要尽量使检测装置具有较强的测量功能，高准确度和高抗干扰性，同时尽可能降低成本。本文对此提出一种基于DSP的谐波电能计量装置的设计，以单片机89C51作为主控制器，含有数字信号处理的电能计量芯片ATT7022B作为从CP
2、U的主从系统设计构想，来设计硬件电路。该装置结构简单，造价低廉，运算速度快，而且易于操作。本论文集中讨论基于DSP该装置的硬件电路的设计方法，包括以下几个功能模块的设计：单片机微处理器模块，数据测量与转换电路，计算并送终端设备显示电路，通信转换电路等。关键词：谐波，电能质量，ATT7022B，硬件电路45TheDesignofHardwareSolutionofHarmonicEnergyMeteringDeviceBasedonDSPAbstractInrecentdecades,nonlin
3、earloadsinpowersystemarewidelyused,Variouspowerelectronicdevicesarealsodevelopingrapidly,Utilitygridharmonicpollutionisworsening.Inordertounderstandtheactualsituationeffectivelyinpowersystemharmonics,powerqualitymeasureasthekeytoensuringagoodsupplyof
4、electricalenergy.Asfaraspossiblethemeasurementdetectiondevicehasastrongfunctions,highaccuracyandhighnoiseimmunity,whileminimizingcostsintheharmonicmeasurementsystemofthepowersystem.ThispaperpresentsaharmonicenergymeteringdevicesofDSP-baseddesign.Wewi
5、llusemaster-slavesystemdesignconceptwhichthe89C51microcontrollerasthemaincontrollerandtheenergymeteringchipATT7022BwithdigitalsignalprocessingasslaveCPUtodesignthehardwarecircuit.Thisdevicestructureissimple,lowcost,highoperationspeed,andeasytooperate
6、.ThispaperfocusesonthedesignapproachesofthehardwarecircuitofthedevicebasedonDSP,includingthefollowingfunctionmodules:SingleChipMicroprocessorModules,Datameasurementandconversioncircuit,Calculatedandsenttotheterminalequipmentdisplaycircuit,Communicati
7、onconverter,andsoon.Keywords:harmonic，PowerQuality,ATT7022B,hardware45目录摘要IIIAbstractIV1绪论11.1课题的背景11.2课题的意义11.3国内外研究发展动态21.4课题研究的主要内容32电力系统谐波42.1谐波概念42.2谐波源分析42.3谐波的危害62.4谐波检测的方法63系统的总体设计93.1系统的硬件设计93.1系统的软件设计94电力谐波检测装置的硬件设计114.1电压、电流采样电路114.1.1原理分析
8、114.1.2设计电路图114.2A/D转换和计量电路124.2.1ATT7022B芯片介绍124.2.2A/D转换电路154.2.3基于DSP的计量电路164.3ATT7022B与单片机的接口电路194.3.2单片机控制模块214.4存储器电路214.5数码管显示电路224.6通信转换电路235研究难点255.1电能质量检测255.2电流、电压的同步采样255.3抗干扰措施25结论26参考文献2745附录29附录图1硬件连接图2945基于DSP的谐波电能计量装置硬件电路的设计1绪论1.1课题的
