MSP430在电力测控保护产品中的应用

2019-08-02 15:45发布

 MSP430F149(以下简称“F149”)是德州仪器(TI)公司推出超低功耗Flash型16位RISC指令集单片机。F149有丰富的内部硬件资源,是一款性价比极高的工业级芯片。在应用中,F149不需做过多的扩展,适合要求快速处理的实时系统,故可在电力系统微机测量和保护方面得以应用。详细的F149资料可参阅有关文献,本文主要对电力系统中基本参数测量的实现方法和开发中一些应注意的问题进行论述。
  1 F149外围模拟信号调理
  在电力系统微机测量中,通常将一次额定电流和电压通过电流互感器(TA)、电压互感器(TV)分别转换为0~5A的电流信号和0~100V的电压信号,该信号再经一级互感器转换为数百mV~几V的电压信号,具体输出电压的幅值,可根据实际电路的情况来定制。
  F149内置的模数转换器(ADC)的单极性ADC,其输入范围0~2.5V。对于双极性的输入信号,必须转换为单极性输入信号,即对信号进行直流偏置。实现直流偏置可采用电阻分矿井或运放升压的方式。电阻分压方式的电路形式如图1所示,这种电路实际上采用的是单电源供电,可双极性输入的ADC芯片内部结构,+2.5V的基准可由F149提供。运放升压的方式是利用运放的特性将零点进行偏置,如图2所示,输入与输出的关系有:V0=1.25V-Vi。可见,输入与输出在相位上是反相的,在使用多级运放对信号进行放大或缩小处理时,应保证各路输出信号相位的一致。当然,相位的处理也可通过软件的数据处理来实现。

友情提示: 此问题已得到解决,问题已经关闭,关闭后问题禁止继续编辑,回答。
该问题目前已经被作者或者管理员关闭, 无法添加新回复
8条回答
1988020566
1楼-- · 2019-08-03 11:10
 以下给出定时器捕获中断的处理程序,由于工频频率的变化范围小,采样这种方式不需处理计数溢出中断,结构较为简单。

1988020566
2楼-- · 2019-08-03 12:24
  6 系统可靠性措施

  微机系统抗干扰方面的文献已有许多,在这里对实际使用F149应注意的问题及处理方法进行论述。

  ①确保输入信号的幅值不超过规定范围。过大的输入或冲击可能导致程序运行不正常。在恶劣的电磁干扰干扰下工作时,应采用吸收、滤波和隔离等技术对输入的信号进行处理,对于难于确定输入范围的模拟信号也应有相应的限幅措施。

  ②F149的输出功率较小,在有较多信号需要驱动时,应考虑在其外围增加驱动芯片,以减小F149的输出电流,这对于F149的稳定运算是很有意义的。同时,对于与外部有较长引线的接口(如键盘、LCD),驱动(缓冲)芯片,此时还能起到隔离电磁辐射干扰的作用。

  ③F149未使用的引脚,应将其设置为输入模式,并将该引脚做接地处理,这些措施有利于抗电磁辐射和静电干扰。

  ④使用复位芯片来控制F149的复位;在成本允许的条件下,可外置-“看门狗”,构成双“看门狗”结构,提高系统运行的可靠性。

  ⑤如能使用商业化的交流电源滤波器、LDO电源芯片、直流扼流圈等措施,将使系统的电源抗瞬态干扰能力大幅增强。

  MSP430F149是一款性价比极高的工业级芯片,适当的电路设计,可使其可靠地工作在恶劣的电磁干扰环境下。笔者使用F149设计的系统已通过国家相关标准EMCIII级测试。

一周热门 更多>