发布时间 : 星期二 文章基于GPRS的低压配电网远程监控系统设计 - 图文更新完毕开始阅读29a38170192e45361066f5d2
确认A/D转换的完成，因为只有确认完成后，才能进行传送。为此可采用下述三种方式 （1）定时传送方式
对于一种A/D转换器来说，转换时间作为一项技术指标是已知的和固定的。例如ADC0809转换时间为128μs，相当于6MHz的MCS-51单片机共64个机器周期。可据此设计一个延时子程序，A/D转换启动后即调用此子程序，延迟时间一到，转换肯定已经完成了，接着就可进行数据传送。 （2）查询方式
A/D转换芯片由表明转换完成的状态信号，例如ADC0809的EOC端。因此可以用查询方式，测试EOC的状态，即可确认转换是否完成，并接着进行数据传送。 （3）中断方式
把表明转换完成的状态信号（EOC）作为中断请求信号，以中断方式进行数据传送。不管使用上述哪种方式，只要一旦确定转换完成，即可通过指令进行数据传送。首先送出口地址并以信号有效时，OE信号即有效，把转换数据送上数据总线，供单片机接受。
4.1.6 逐次逼近法原理及A/D转换器的参数指标
逐次逼近法转换过程是：初始化时将逐次逼近寄存器各位清零；转换开始时，先将逐次逼近寄存器最高位置1，送入D/A转换器，经D/A转换后生成的模拟量送入比较器，称为VO，与送入比较器的待转换的模拟量Vi进行比较，若VO （1）分辨率：它说明A/D转换器对输入信号的分辨能力。A/D转换器的分辨率以输出二进制数的位数表示。从理论上讲，n位输出的A/D转换器能区分2n个不同等级的输入电压，能区分输入电压的最小值为满量程的1/2n。在最大输入电压一定时，输出位数愈多量化单位愈小，分辨率愈高。常有的8，10，12，16，24，32位等。例如，本文采用的A/D转换器输出为8位二进制数，输入信号最大值为5V，那么这个转换器能区分的输入信号的最小电压为19.53mV。 （2）转换误差：表示A/D转换器实际输出的数字量与理论输出数字量之间的差别。 在理想情况下，输入模拟信号所有转换点应当在一条直线上，但实际的特性不能做到输入模拟信号所有转换点在一条直线上。转换误差是指实际的转换点偏离理想特性的误差，一般用最低有效位来表示。例如，给出相对误差??LSB/2，这就表明实际输出的数字量和理论上应得到的输出数字量之间的误差小于最低位的一半。注意，在实际使用中当环境发生变化时，转换误差也将发生变化。 （3）转换精度：它是A/D转换器的最大量化误差和模拟部分精度的共同体现。具有某种分辨率的转换器在量化过程中由于采用了四舍五入的方法，因此最大量化误差应为分辨率数值的一半。本文采用的8位转换最大量化误差为40mV全量程的相对误差则为0.4%。可见，A/D转换器数字转换的精度由最大量化误差决定。实际上，许多转换器末尾数字并不可靠，实际精度还要低一些。由于含有A/D转换器的模/数转换模块通常包括有模拟处理和数字转换部分，因此整个转换器还应考虑模拟处理部分的误差。一般转换器的模拟处理误差与数字处理误差应处在同一数量级，总误差则是这些误差的累加和。 （4）转换时间：指A/D转换器从转换控制信号到来开始，到输出端得到稳定的数字信号所经过的时间。不同类型的转换器转换速度相差甚远。其中并行比较A/D转换器转换速度最高，8位二进制输出的单片集成A/D转换器转换时间可达50ns以内。逐次A/D转换器次之，它们多数转换时间在10~50us。间接A/D转换器速度最慢。本文采用的是逐次A/D转换器可达到系统要求。如图4-7所示。 图4-7 模数转换器 Figure 4-7 AD Converter 4.1.7 外围扩展电路 本文采用74HC573来扩展输入输出口，如图4-6所示，当锁存使能端LE为高时，这些器件的锁存对于数据是透明的（也就是说输出同步）。当锁存使能变低时，符合建立时间和保持时间的数据会被锁存。 图4-8 74HC573 Figure 4-8 74HC573 4.1.8 键盘电路 在键盘中按键数量较多时，为了减少I/O口的占用，通常将按键排列成矩阵形式，如图4-9所示。在矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过一个按键加以连接。这样，一个端口（如P1口）就可以构成4*4=16个按键，比之直接将端口线用于键盘多出了一倍，而且线数越多，区别越明显，比如再多加一条线就可以构成20键的键盘，而直接用端口线则只能多出一键（9键）。由此可见，在需要的键数比较多时，采用矩阵法来做键盘是合理的。矩阵式结构的键盘显然比直接法要复杂一些，识别也要复杂一些，上图中，列线通过电阻接正电源，并将行线所接的单片机的I/O口作为输出端，而列线所接的I/O口则作为输入。这样，当按键没有按下时，所有的输入端都是高电平，代表无键按下。行线输出是低电平，一旦有键按下，则输入线就会被拉低，这样，通过读入输入线的状态就可得知是否有键按下了。 图4-9 键盘扫描电路 Figure 4-9 Keyboard scanning circuit 4.1.9 整流滤波电路 由于低压配电网的电压、电流数据不易采集，本文将电压数据经降压整流滤波稳压之后转换为成比例的直流电压来进行监控。本章主要介绍各种整流电路、滤波电路和稳压电路的工作原理。系统组成如图4-10所示。 图4-10 整流滤波电路组成 Figure 4-10 Rectification filter circuit 图中各组成部分的功能如下： ⑴电源变压器：将电网交流电压（220V 或 380V ）变换成符合需要的交流电压，此交流电压经过整流后可获得电子设备所需的直流电压。大多数电子电路使用的电压都不高，这个变压器是降压变压器。 ⑵整流电路：利用具有单向导电性能的整流元件，把方向和大小都变化的 50Hz 交流电变换为方向不变但大小仍有脉动的直流电。 ⑶滤波电路：利用储能元件电容器C两端的电压（或通过电感器L的电流）不能突变的性质，把电容C（或电感L ）与整流电路的负载RL并联（或串联），就可以将整流电路输出中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电。在小功率整流电路中，本文使用的是电容滤波。 ⑷稳压电路：当电网电压或负载电流发生变化时，滤波电路输出的直流电压的幅值也将随之变化，因此，稳压电路的作用是使整流滤波后的直流电压基本上不随交流电网电压和负载的变化而变化。 1．整流电路工作原理 （1）单相全波桥式整流电路的工作原理:由图4-11可看出，电路中采用四个二极管，互相接成桥式结构。利用二极管的电流导向作用，在交流输入电压U2的正半周内，二极管D1、D3导通，D2、D4截止，在负载RL上得到上正下负的输出电压；在负半周内，正好相反，D1、D3截止，D2、D4导通，流过负载RL的电流方向与正半周一致。因此，利用变压器的一个副边绕组和四个二极管，使得在交流电源的正、负半周内，整流电路的负