基于DSP+ARM的便攜式電能質量分析儀設計
2 系統軟件設計
系統軟件設計包括ARM部分WinCE操作系統定制、應用程序設計和DSP部分數據處理程序設計。
2.1 WinCE操作系統定制及應用程序設計
WinCE是模塊式、多任務、實時嵌入式操作系統,微軟公司提供了功能強大的開發工具,WinCE操作系統定制包括操作系統內核定制、各相關驅動程序編寫等。其內核的定制使用PB(Platform Builder)軟件,相應的驅動程序開發使用EVC(Embedded Visual C++)。
系統應用程序是在WinCE5.O上由VS 2005(Visual Studio 2005)開發的C#窗體應用程序,其主要功能為:實現良好的人機界面、合理的功能設定、數據的接收顯示及存儲、對DSP和系統電源的控制等。
電能質量分析儀應用程序的界面是根據不同的測量用途來劃分的,分為示波器、功率和能量、諧波、向量圖、驟升驟降、閃變和瞬態等顯示界面,不同的顯示界面運行著不同的顯示線程,每一個顯示線程都有一個對應的數據傳輸模式。ARM根據這個數據傳輸模式來給DSP處理器發送命令,進行相應計算和傳輸相應的數據。
2.2 數據處理程序設計
數據處理程序流程圖如圖3所示,程序啟動后,DSP通過SetiaIs中斷讀取ADC采樣數據,同時接收SPI中斷,根據ARM系統的命令進行相應的電能質量指標計算,將計算數據通過Link Port傳送給FIFO供ARM系統讀??;IRQ0中斷用于控制數據傳送的節奏和數據同步。

2.3 數據處理算法介紹
電能質量分析儀需要對電力信號進行穩態分析和暫態分析。穩態分析包括檢測三相電壓、電流的有效值,電網頻率,電壓、電流的各次諧波及諧波總畸變率,電壓、電流中的正序和負序分量;三相不平衡等的計算。暫態信號分析包含電壓瞬變、短時電壓驟升、驟降、電壓閃變、短時嚴重波形畸變等檢測內容。相對于穩態分析,暫態電能質量分析需要對信號進行快速、實時、準確的測量與分析。












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