基于MSP430F149为核心控制的数字式工频有效值多用表ALTIUM硬件原理图+PCB+软件源码+文档.zip
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基于MSP430F149为核心控制的数字式工频有效值多用表ALTIUM硬件原理图+PCB+软件源码+文档。 本设计用于测量电压有效值,电流有效值,有功功率,无功功率,功率因数,电压基波分量及总谐波有效值等一系列工频参数。采用MSP430F149为核心控制单元,用12位高精度AD采样,前端通过由TLC7528(D/A)构成的可编程放大器实现小信号放大,提高采样精度,中间加入两路采样保持,实现小误差高速采样,将采样点送入MSP430,采用FFT算法分析工频信号频谱,经过一定的数据处理得出各参数值。 关键词: 可编程放大器 采样保持 FFT 2. 系统方案 2.1 总体系统框图: 2.2 整体设计思路: 首先采用通过AC-AC将实际电压(电流)较高的工频信号转化成幅值在一定范围内(便于采集)的两路小信号,通过可编程放大器(采用DAC实现)将信号放大到2.5~4V范围内。再由单片机控制ADC进行等间隔采样(Fs=1600Hz),前端加入采样保持,提高精度。采集两个周期,共64个点,用单片机实现FFT算法,分析信号频谱,通过数据分析得到各工频参数值,再送入液晶显示。 3. 系统硬件设计 3.1电压电流信号放大: (1) 采用运放对电压电流放大,选择不同的阻值就可以得到不同的放大倍数,但是这种放大处理不能同时满足对大小信号的放大要求。 (2) 考虑到要满足对大小信号进行处理,采用电压跟随器和多档程控同向放大器(由放大器uA741与模拟开关CD4051组成),对电压、电流信号进行程控放大。这种方案需要外部连接多路电阻,比较繁琐。 (3) 直接利用集成芯片TLC7528,其内部集成双D/A,利用 T型电阻网络,方便同时实现两路信号的可编程增益控制,完成前端设计。 综上考虑选择方案3 。
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