本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)采集終端，尤其涉及基于dsPIC的電能數(shù)據(jù)采集終端。
背景技術(shù)：
電網(wǎng)正在向智能化、信息化的方向發(fā)展，智能電網(wǎng)就是使電網(wǎng)可觀測、可控制、自動(dòng)化。現(xiàn)今，嵌入式、數(shù)字處理通信、IT技術(shù)以及傳感器技術(shù)的快速發(fā)展為智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)提供了保證，從而打造更加清潔、高效、安全、可靠的電力系統(tǒng)。
智能電網(wǎng)中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)是高級(jí)測量體系A(chǔ)MI，即要對(duì)用戶的用電情況進(jìn)行測量，實(shí)時(shí)測量用戶用電的電流、電壓、頻率以及有功、無功進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。采集到的電能數(shù)據(jù)可以通過通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)地傳送到上位數(shù)據(jù)中心進(jìn)行分析，因此需要一種適用于智能電網(wǎng)的電能數(shù)據(jù)采集終端。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的以上問題，提供一種基于dsPIC的電能數(shù)據(jù)采集終端，便于對(duì)智能電網(wǎng)運(yùn)行的分析監(jiān)控，滿足智能電網(wǎng)中高級(jí)計(jì)量的需求。
為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
基于dsPIC的電能數(shù)據(jù)采集終端，包括處理器、與所述處理器相連接的電能計(jì)量芯片、存儲(chǔ)器、時(shí)鐘電路、GPRS模塊、LCD顯示器及按鍵， 所述處理器是型號(hào)為dsPIC的芯片，所述電能計(jì)量芯片是型號(hào)為ATT7022A的芯片，連接有信號(hào)調(diào)理電路，所述信號(hào)調(diào)理電路連接有轉(zhuǎn)換電流信號(hào)用的電流互感器和轉(zhuǎn)換電壓信號(hào)用的電壓互感器。
進(jìn)一步的，所述存儲(chǔ)器為大容量的非失憶性存儲(chǔ)器。
電能計(jì)量芯片ATT7022A內(nèi)部集成了6路16位A/D轉(zhuǎn)換器，共有44個(gè)引腳，采用QFP44封裝，+5v供電，適用于三相三線和三相四線的模式。電壓、電流通道信號(hào)采用完全差動(dòng)輸入方式，采樣電壓的輸入采用電壓互感器，將芯片與電網(wǎng)進(jìn)行隔離，從而獲得良好的抗干擾性能。本發(fā)明中，電壓通道輸入選在0.5v，電流采樣也是通過電流互感器完成的，電流通道輸入選在0.1v。電流信號(hào)在經(jīng)過一次變換后，使用1A/mA的電流互感器和100Ω的并聯(lián)電阻，使電流采樣信號(hào)在0.1v左右；電壓信號(hào)在經(jīng)過一次變換后，使用2A/mA的電壓互感器，并在互感器二次側(cè)并聯(lián)240Ω的電阻，使電壓采樣在0.5v左右。
電能計(jì)量芯片ATT7022A與dsPIC處理器通過6條線連接，其中4條是SPI接口線CS、SCLK、DIN、DOUT，方便與dsPIC處理器之間進(jìn)行電能數(shù)據(jù)的傳遞，所有數(shù)據(jù)都可通過SPI接口讀出，另外兩條是ATT7022A的復(fù)位控制線，握手信號(hào)線SIG。
GPRS模塊采用串口通信，dsPIC處理器內(nèi)有2路UART，本發(fā)明通過MAX232將處理器的TTL電平轉(zhuǎn)換為RS-232的電平，方便與GPRS模塊連接。
LCD顯示器選用帶中文字庫的液晶屏，只需要操作LCD控制器，輸出顯示字符及顯示格式，通過I/O口模擬LCD控制器要求的時(shí)序，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù) 通信，進(jìn)而操作LCD寄存器。由于dsPIC處理器中端豐富，本發(fā)明通過B口的電平變化中端來構(gòu)建鍵盤，電路簡單方便，抗干擾能力強(qiáng)。
本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明電路簡單，易于實(shí)現(xiàn)；以dsPIC處理器和ATT7022A電能計(jì)量芯片為核心，并利用GPRS模塊通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)中心，便于對(duì)智能電網(wǎng)運(yùn)行的分析監(jiān)控，滿足智能電網(wǎng)中高級(jí)計(jì)量的需求。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
圖1是本發(fā)明的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；
圖中標(biāo)號(hào)說明：1-處理器，2-電能計(jì)量芯片，21-信號(hào)調(diào)理電路，22-電流互感器，23-電壓互感器，3-存儲(chǔ)器，4-時(shí)鐘電路，5-GPRS模塊，6-LCD顯示器，7-按鍵。
具體實(shí)施方式
下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例，來詳細(xì)說明本發(fā)明。
如圖1所示，基于dsPIC的電能數(shù)據(jù)采集終端，包括處理器1、與所述處理器1相連接的電能計(jì)量芯片2、存儲(chǔ)器3、時(shí)鐘電路4、GPRS模塊5、LCD顯示器6及按鍵7，所述處理器1是型號(hào)為dsPIC的芯片，所述電能計(jì)量芯片2是型號(hào)為ATT7022A的芯片，連接有信號(hào)調(diào)理電路21，所述信號(hào)調(diào)理電路21連接有轉(zhuǎn)換電流信號(hào)用的電流互感器22和轉(zhuǎn)換電壓信號(hào)用的電壓互感器23。
進(jìn)一步的，上述存儲(chǔ)器3為大容量的非失憶性存儲(chǔ)器。
本實(shí)施例的工作原理如下：
ATT7022A是電能計(jì)量芯片，主要完成對(duì)電能電壓、電流、頻率、功率因數(shù)、有功、無功等豐富信息的采集，電壓和電流信號(hào)在送入ATT7022A之前首先要經(jīng)過電壓、電流互感器和信號(hào)調(diào)理電路轉(zhuǎn)換為ATT7022A所要求的范圍之內(nèi)；為了存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù)，dsPIC處理器通過I2C總線擴(kuò)展了大容量的非失憶性存儲(chǔ)器；LCD顯示器用于顯示實(shí)時(shí)獲得的電量信息，按鍵用于系統(tǒng)的參數(shù)和功能設(shè)定；時(shí)鐘電路為整個(gè)采集終端提供實(shí)時(shí)時(shí)間；GPRS模塊將實(shí)時(shí)獲得的電路信息通過GPRS網(wǎng)絡(luò)上傳至數(shù)據(jù)中心，用于對(duì)智能電網(wǎng)運(yùn)行的分析監(jiān)控，本發(fā)明滿足智能電網(wǎng)中高級(jí)計(jì)量的需求。