基于單相電參數(shù)測(cè)量的電器識(shí)別與監(jiān)測(cè)*

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(東北大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院 電子信息工程，沈陽110819)

引　言

在互聯(lián)網(wǎng)影響下發(fā)展起來的智能家居是智能物聯(lián)化的體現(xiàn)，而實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)的智慧互聯(lián)并通過統(tǒng)一的平臺(tái)操作是家電走向智能化方向的關(guān)鍵。要實(shí)現(xiàn)總控系統(tǒng)對(duì)不同用電器的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并根據(jù)檢測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的操作就離不開對(duì)用電器電線上的單相電參數(shù)的測(cè)量。以往的單相電測(cè)量儀器成本高、便攜性差，本文介紹了一種基于MSP430的單相電參數(shù)測(cè)量儀的設(shè)計(jì)方案，通過把ZM101S實(shí)時(shí)檢測(cè)到的電參數(shù)傳輸給MSP430進(jìn)行分析，并可以使用藍(lán)牙模塊把狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送到便攜式設(shè)備顯示，相較傳統(tǒng)方案，實(shí)現(xiàn)了低成本下可靠性較高的電參數(shù)測(cè)量。

1　系統(tǒng)整體方案

系統(tǒng)由MSP430G2553(以下簡稱MSP430)、TFT顯示屏、藍(lán)牙主從機(jī)、ZM101S模塊組成，前端電路調(diào)理采用ZM101S上集成的互感器和精密電阻電路來變換單相電信號(hào)，在使用直連測(cè)量功能時(shí)，經(jīng)過模塊板載NEC78F0526單片機(jī)和ADC處理后將各個(gè)電參數(shù)通過UART通信傳給MSP430單片機(jī)，并把電參數(shù)和用電器種類、狀態(tài)顯示在TFT液晶屏上; 而在使用遠(yuǎn)距傳輸功能時(shí)，藍(lán)牙主從機(jī)分別接在便攜式設(shè)備和ZM101S上，通過藍(lán)牙發(fā)送ZM101S中的數(shù)據(jù)到便攜設(shè)備上讀取顯示。測(cè)量儀的系統(tǒng)框圖如圖1所示。

圖1　系統(tǒng)框圖

2　單相電參數(shù)計(jì)量模塊

單相電參數(shù)計(jì)量模塊用5 V單電源供電,集成Σ-Δ型ADC,參考電壓電路以及所有功率、能量、電壓電流有效值、功率因數(shù)以及頻率測(cè)量的數(shù)字信號(hào)處理電路。ZM101S的核心電路如圖2所示。

圖2　ZM101S核心電路