基于PIC24FJ64的智能光伏匯流采集裝置設(shè)計及應(yīng)用
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顯示部分電路使用串入并出移位寄存器74HC595兩顆級聯(lián)使用，其中U100的輸出作為數(shù)碼管的段碼，U101輸出作為數(shù)碼管的位選信號，使用動態(tài)顯示方式，逐個點(diǎn)亮數(shù)碼管，數(shù)碼管的位選信號還作為按鍵的檢測功能，CPU在“KEY”線輸出電平，當(dāng)某一位數(shù)碼管導(dǎo)通，如果此時接在此數(shù)碼管選通線上的按鍵按下時，“KEY”線會被拉低，CPU就會檢測到一次按鍵事件，再經(jīng)過按鍵消抖處理來防止多次觸發(fā)或誤判。（圖5）本文引用地址：http://www.antipu.com.cn/article/161506.htm
圖5
1.3外部開關(guān)量輸入電路
外部開關(guān)量輸入電路帶有就地顯示LED燈D28，電路主要有U25、R65、Q3、R68形成一個恒流電路，開關(guān)量輸入節(jié)點(diǎn)和檢測光耦的一次側(cè)串入到此恒流回路中，此開關(guān)量檢測電路的優(yōu)點(diǎn)是可以接受接觸電阻達(dá)kΩ級的外部接點(diǎn)輸入或漏極開路方式的光耦輸入，以避免現(xiàn)場的環(huán)境因素導(dǎo)致的輸入接點(diǎn)氧化而造成采樣不到開關(guān)量輸入的情況（圖6）。
圖6
1.4撥碼開關(guān)輸入電路
撥碼開關(guān)輸入電路用于設(shè)定本裝置的通訊地址、通訊波特率、數(shù)據(jù)格式等參數(shù)，使用一個八選一模擬開關(guān)U20，對外部撥碼J12每一位進(jìn)行動態(tài)掃描檢測，撥碼開關(guān)輸入和開關(guān)量輸入的控制總線為共用結(jié)構(gòu)，此方式的優(yōu)勢是節(jié)約CPU的IO口線，缺點(diǎn)是程序處理稍復(fù)雜，需要使用動態(tài)掃描方式一路一路檢測（圖7）。
圖7
1.5外部模擬量輸入電路
外部模擬量輸入類型有DC 0～20mA、DC 0～10V、PT100、0～100mV、DC 0～1000V,這些外部信號都先經(jīng)過外部分壓或分流處理調(diào)理成同一范圍的電壓信號，然后輸入到一個八選一的模擬開關(guān)U44，U44的輸出經(jīng)過運(yùn)放U45放大到A/D轉(zhuǎn)換器U46可接受的電壓范圍，運(yùn)放U45使用5V單電源軌到軌運(yùn)放，A/D轉(zhuǎn)換器使用ADS1110。電路工作時由程序控制將外部模擬信號逐路切換到輸出進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，再由CPU讀取數(shù)據(jù)（圖8）。
圖8
1.6通訊方式
通訊方式采用RS485方式，使用高速光耦實(shí)現(xiàn)電氣隔離，由于485接口芯片U20是半雙工結(jié)構(gòu)，本電路的特點(diǎn)是由發(fā)送數(shù)據(jù)控制485芯片的發(fā)送和接收，實(shí)現(xiàn)了自動數(shù)據(jù)流控制，省略了一個流控制光耦，簡化了軟硬件設(shè)計。降低了成本。(圖9)
圖9
1.7電源部分
電源模塊采用PI公司的TNY系列開關(guān)電源芯片，輸入范圍為AC/DC 80-270V，電源共有3路輸出，分別給光伏電池電壓采樣，CPU，通訊等部分電路提供電源。
2 產(chǎn)品主要技術(shù)指標(biāo)見表1
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