基于DSP的智能脱扣器设计

论文摘要

随着电力事业的发展,供电线路上的各种保护器件也应运而生。断路器是一种被广泛应用的保护器件,主要用于接通、分断配电线路和在各种故障下对线路实施保护。脱扣器作为断路器的核心器件,负责线路中的信号采集和控制断路器完成各种操作。本文在深入研究了DSP和智能脱扣器的基础上,完成了以TMS320F2812 DSP为主控单元的智能脱扣器的设计与制作。硬件设计中以TMS320F2812 DSP丰富的片上资源和外围接口为基础,完成了电源、SRAM存储器、信号调理、LCD显示、无线通信模块、键盘和脱扣控制等电路的设计,然后完成智能脱扣器的PCB板设计、元器件的焊接和电路板的测试工作。同时编写完成了包括数据采集、三段保护、液晶显示、无线通信、键盘扫描、串行通信和脱扣控制在内的软件程序。测试结果表明,本文研制的智能脱扣器系统基本达到了预期的设计目标。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 脱扣器的国内外发展现状
• 1.2 课题研究的目的和意义
• 1.3 本课题要做的主要工作
• 1.4 论文的主要结构
• 第2章 智能脱扣器的硬件系统设计
• 2.1 脱扣器系统组成
• 2.2 智能脱扣器的处理器
• 2.2.1 DSP 芯片简介
• 2.2.2 TMS320F2812 的电源和控制引脚设计
• 2.3 智能脱扣器的SRAM 存储器设计
• 2.4 智能脱扣器的信号调理电路和A/D 转换电路
• 2.4.1 电流互感器的工作原理与选择方法
• 2.4.2 信号调理电路
• 2.4.3 A/D 转换电路
• 2.5 智能脱扣器的液晶显示电路设计
• 2.5.1 OCMJ12232C 系列液晶显示器简介
• 2.5.2 液晶显示器接口电路
• 2.6 智能脱扣器的键盘控制电路设计
• 2.7 智能脱扣器的脱扣控制电路设计
• 2.8 智能脱扣器的串行通信电路设计
• 2.9 智能脱扣器的无线通信电路设计
• 2.10 无线遥控器设计
• 2.10.1 无线遥控器的硬件实现
• 2.11 智能脱扣器的 PCB 板设计
• 2.11.1 PCB 板的布局
• 2.11.2 PCB 板的布线
• 2.11.3 PCB 板的覆铜
• 2.12 本章小结
• 第3章 智能脱扣器的软件设计
• 3.1 智能脱扣器软件设计的基本要求
• 3.2 智能脱扣器的主程序流程
• 3.3 信号采集程序设计
• 3.3.1 信号采集程序相关寄存器设置
• 3.3.2 信号采集程序软件流程
• 3.4 三段式保护程序设计
• 3.5 LCD 显示程序设计
• 3.5.1 LCD 时序控制的实现
• 3.5.2 LCD 实现浮点数的显示
• 3.6 键盘扫描程序的实现
• 3.7 无线通信程序设计
• 3.7.1 无线通信程序工作流程
• 3.7.2 无线通信中的数据发送流程
• 3.7.3 无线通信中数据接收流程
• 3.8 遥控器程序设计
• 3.9 串口通信程序设计
• 3.9.1 异步串行通信概述
• 3.9.2 异步串行通信程序实现
• 3.10 本章小结
• 第4章 脱扣器系统测试
• 4.1 交流信号采集、三段保护和脱扣功能测试
• 4.2 无线通信功能测试
• 4.3 本章小结
• 第5章 总结
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢