基于DSP的跟踪频率变化的交流有样技术

D11、D12，D21、D22为运放输入限幅保护电路；C11、R14，C21、R23为互感器相移补偿电路。因采样时只要保证一个周波采样N点，什么时候开始并不重要，所可以省去相移补偿电路。

R11，R12、R13，R21、R22的值可以通过以上给出的电流、电压值计算出来：R11=100V/2mA，R12+R13=R21+R22=3.5V/2mA。运放的输出端可以接一电容进行滤波。

运放的输出可以再接一级电压跟随器（如图2的U1A）起缓冲、隔离、提高带载能力的作用。

（2）过零触发电路

具体电路如图2所示。U1A构成的电压跟随器的作用如上所述，它的正端输入来自互感器电路的输出。U2A构成一个过零比较电路，D2稳压二极管使比较器的输出为0～5V，将模拟信号转换成数字信号送入DSP的捕获器输入端CAP1和不可屏蔽中断端NMI。

（3）A/D转换器和DSP的接口电路

电路原理如图3所示。ADC芯片采样14位的MAX125。TMS320F240的定时比较器输出端T3CMP接MAX125的启动转换器CONVST；MAX125转换结束产生中断，通过INT脚接DSP的XINT1脚向DSP申请中断，DSP在中断程序中读取转换结果。DSP对MAX125的操作是通过端口访问完成的，MAX125的片选端CS4接译码器的一个输出端，译码器的输入和使能端由DSP的地址线和I/O信号LS控制。

每隔一个采样周期（T/N）T3CMP端输出一个下降沿脉冲，启动MAX125进行一次A/D转换。采样间隔会根据电网频率的变化自动调整。

4 软件设计

下面给出几个程序函数。具体数据处理的函数因系统功能不同而异，限于篇幅这里不作讨论。

（1）定时器、捕获器初始化程序：

void init_TimerCapturet()

{*T2CNT=0; /*计数寄存器初始化*/

*T3CNT=0；

*T3CMP=1000；

*T2PER=30000；

T3PER=4000； /T2PER、T3PER会在NMI中断程序中根据电量频率的变化作出相应的调整*/

*CAPCON=0XBC55； /*设置捕获器*/

*GPTCON=0X186A;

*T2CON=0X17CA； /*方式2，分频系数为128*/

*T3CON=0X10CA； /*方式2，分频系数为1*/

*NMI_CR=0X64； /*设置不可屏蔽中断*/

}javascript:window.open(this.src);" style="cursor:pointer;"/>

（2）ADC转换结束中断响应程序

void c_int1()

{int i;/*其余为全局或静态变量*/

/*程序中读取ADC的转换结果*/

if(AChanel= =1) /*读A组3路的转换结果*/

{ outport(0x01,0x03);/*输出MAX125的控制字*/

inport(0x01,&ADC_Data[0]);

inport(0x01,&ADC_Data[1]);

inport(0x01,&ADC_Data[2]);

AChanel=0；

}

else

{/*如上读取B组3路的转换结果*/

}

/*将14位的结果转换为16位的（初码存放）*/

for(i=1;i<6;i++)

ADC_Data=ADC_Data<<2/4;

}

(3)不可屏蔽中断的中断程序

void c_int7() {

asm("SETC INTM");/*禁止中断*/

*T2CNT=0;/*作捕获器的时在，一个周波开始时其值为0*/

*T3PER=*FIFO1;/*T3的计数周期是一个周波周期的1/128*/

asm("CLRC INTM")；/*使能中断*/

}

本文充分利用了TM320F240的片内资源，巧妙地实现了动态跟踪频率变化的交流采样，希望对使用该系列DSP进行测控领域开发的技术人员有所启发。