CPLD在无功补偿控制仪键盘设计中的应用

2010-12-05 21:23:37来源: 维库开发网

  摘 要:本控制仪以单片机80c196kc为核心,集无功补偿、电度量计量、电能质量监测及通信于一体,能实时显示电网的各项参数,通过键盘可人工设定系统运行的参数。单片机外围芯片PSD8XX及复杂可编程逻辑器件(CPLD)的使用不仅使系统的硬件电路简化,而且使系统的性能提高。本文将讨论用CPLD来实现控制仪的键盘系统,给出了硬件电路和软件设计方法。

  1 引言

  无功补偿装置是用于补偿电网无功功率的不足,提高功率因数,保证供电系统安全运行和节约电能的设备,其核心是控制仪。本控制仪集无功补偿、电度量计量、电能质量监测及通信于一体,对电网参数进行实时采样与计算并把各项参数显示在LCD上,还可通过键盘进行系统参数设置,用于改变控制仪的运行模式等。

  控制仪的最小系统由单片机80c196kc和可编程单片机外围接口芯片PSD834F2组成,这样既省去了地址锁存器和译码器等一些小规模芯片,使硬件电路得到了简化,又提高了系统的可靠性。系统运行所需要的程序、数据和参数均放在PSD834F2中。用复杂可编程逻辑器件(CPLD)取代一些数字器件扩展系统的外围电路,进一步提高了系统的性能,还便于调试和维护。本文以下将具体介绍如何用CPLD来扩展键盘和显示电路。

  2 键盘输入模块的硬件设计

  键盘输入主要用于现场电流变比,电容器组数,单组电容器容量,电压上、下限,谐波上限,控制仪地址编号等系统参数设置。而且与显示模块配合用于查看各相电压、电流,无功功率,有功功率,功率因数等的情况。

  设计键盘时,如果采用软件扫描的方式,虽然硬件电路简单,但扫描会耗去CPU不少时间,降低系统的整体性能;如果采用接口芯片8279来管理键盘,虽可代替CPU完成对键盘的控制,减轻CPU的负担,但8279体积大且功能单一。所以,本系统采用复杂可编程逻辑器件(CPLD)来设计键盘的接口电路,完成对键盘的扫描工作,当有键按下时,则产生中断信号供CPU读取扫描码。除此之外,CPLD还可实现其它模块的接口电路以及完成地址译码等功能。

  本系统采用4X4键盘,其硬件电路如图1:

  图1 4X4 键盘框图

  CPLD采用LATTICE公司的ispLSI1016E-100L器件,该器件包括32个I/O引脚,4个专用引脚,集成密度为2000个PLD等效门,引脚至引脚的延迟为7.5ns,工作频率为100MHz。该器件由集总布线区(GRP)和万能逻辑块(GLB)构成,GLB通过GRP连接起来。

[1] [2] [3]

关键字:CPLD  80c196kc  无功补偿  单片机

编辑:小甘 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/FPGA/2010/1205/article_1469.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
CPLD
80c196kc
无功补偿
单片机

小广播

大学堂最新课程更多

独家专题更多

迎接创新的黄金时代 无创想,不奇迹
迎接创新的黄金时代 无创想,不奇迹
​TE工程师帮助将不可能变成可能,通过技术突破,使世界更加清洁、安全和美好。
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 

夏宇闻老师专栏

你问我答FPGA设计

北京航空航天大学教授,国内最早从事复杂数字逻辑和嵌入式系统设计的专家。

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved