一种基于PIC18F87K90的三相智能漏电保护器系统技术方案

一种基于PIC18F87K90的三相智能漏电保护器系统，包括核心微控制器PIC18系列的单片机和漏电保护器；所述的PIC18系列的单片机为PIC18F87K90，该单片机采用纳瓦技术来降低工作时的功耗，其中一个输出端与漏电保护器相连，控制漏电保护器；所述的漏电保护器使用RS485通讯协议，利用MAX485转换芯片，将信号调制解调为标准的数据流，完成漏电保护器与远端主机间的通讯。整个系统高可靠且功能全面多样化，能对漏电保护器的多种状况进行分析，并采取一定的保护措施，提高漏电保护器的安全性能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于PIC18F87K90的三相智能漏电保护器系统
本技术涉及一种监控系统，具体来说是一种基于PIC18F87K90的三相智能漏电保护器系统，可通过PIC18F87K90作为核心微控制器，实现集漏电保护、过载及短路保护、负载电流可修改、故障原因可查询、远程可控制等功能于一体的系统。
技术介绍
在工业电流保护应用中，一般通过监控漏电保护器来保护人们的用电安全，特别是在发生触电或电流短路情况下能及时断开电流，保护用电设备并提高人们用电安全性。随着计算机、网络通信技术、传感技术的发展，漏电保护器也得到一定的改进，例如：漏电保护器开始从个体的保护设备发展为开关配套组合的综合型设备。但现有的漏电保护器依旧存在动作死区，例如：不能灵活的设置漏电动作值、突变动作值及其他动作保护特性，同时，多台漏电保护器间不能通过主站进行通讯。总之，现有的漏电保护器存在功能单一、可靠性差、无485通讯接口等缺陷。因此，如何实现即可靠又多功能的现代智能型漏电保护器是漏电保护技术研究人员探究的方向。
技术实现思路
本技术提供了一种基于PIC18F87K90的三相智能漏电保护器系统，该系统可实现对漏电保护器的剩余电流、三相电压、三相负载电流进行远程监测；实现漏电保护器的信息采集，更高效的处理断电故障；实现断电后漏电保护器的数据存储；实现漏电保护器与主机之间的通信。整个系统高可靠且功能全面多样化，能对漏电保护器的多种状况进行分析，并采取一定的保护措施，提高漏电保护器的安全性能。本技术的技术方案：一种基于PIC18F87K90的三相智能漏电保护器系统，包括核心微控制器PIC18系列的单片机和漏电保护器；所述的PIC18系列的单片机为PIC18F87K90，有出色的计算性能和丰富的控制功能，同时该单片机采用纳瓦技术来降低工作时的功耗，其中一个输出端与漏电保护器相连，控制漏电保护器；所述的漏电保护器使用RS485通讯协议，利用MAX485转换芯片，将信号调制解调为标准的数据流，完成漏电保护器与远端主机间的通讯。进一步，所述核心微控制器PIC18系列的单片机包括数码管显示模块、数据采集模块、数据存储模块、控制模块及通信模块，所述数码管显示模块、数据采集模块、数据存储模块、通信模块分别与控制模块连接。本技术采用上述结构，将信息显示、数据采集、数据存储、状态控制及通讯等多功能进行集成，有效的提高了管理效率，且大幅度降低重大漏电事故的发生率。附图说明图1为本技术的结构框图；图2为本技术的数码显示模块中数码管显示的电路图；图3为本技术的数据采集模块的电压检测电路图；图4为本技术的数据采集模块的负载电流检测电路图；图5为本技术的数据采集模块的剩余电流检测电路图；图6为本技术的数据存储模块的外接EEPROM电路图；图7为本技术的控制模块的按键电路图；图8为本技术的控制模块的指示灯电路图；图9为本技术的通信模块的MAX485电路图。具体实施方式为了清楚的说明本方案的技术特点，下面将通过具体实施方案，并参照附图，对本技术的技术方案进行进一步阐述。参照图1～图9，一种基于PIC18F87K90的三相智能漏电保护器系统，包括核心微控制器PIC18系列的单片机和漏电保护器；所述核心微控制器PIC18系列的单片机为漏电保护器的核心微控制器，其中一个输出端与漏电保护器相连，控制漏电保护器。所述的漏电保护器使用RS485通讯协议，利用MAX485转换芯片，将信号调制解调为标准的数据流，完成漏电保护器与远端主机间的通讯。所述核心微控制器PIC18系列的单片机包括数码管显示模块、数据采集模块、数据存储模块、控制模块及通信模块，所述数码管显示模块、数据采集模块、数据存储模块、通信模块分别与控制模块连接。所述的数码管显示模块中数码管的显示电路如图2所示。数码管型号为HDSP-B03G，单片机的通用I/O接口，PORTD的RD7引脚接数码管a引脚，PORTB端口的RB0-RB5接b-g引脚，端口PORTC中的RC2-RC5连接数码管的位选端口。所述的数据采集模块包括电压采集、负载电压采集及剩余电流采集，对应的电路图如图3-5所示。如图3所示，ZMPT107是一个电压互感器，能安全地测量电压值，单片机需要用A/D引脚接收交流电压数值来测量电压值，实现电压值的采集。如图4所示，负载电流通过放大器放大后进入RF端口，发现对负载细微电流进行采集。如图5所示，当用电器存在漏电故障时，该剩余电流就会有电流输入，经过滤波、放大电路最终连接至单片机A/D引脚RA3，实现漏电事故的检测。所述的数据存储模块的外接存储器电路如图6所示。单片机内置的1024字节的EEPROM不足以记录漏电保护器一个月的数据特征，本专利技术通过I2C串行额外的数据EEPROM。其中A0、A1为地址选择输入端；SDA为串行数据输入输出口，与单片机端口RD5相连，用于存储器与单片机之间的数据交换；SCL为串行时钟输入，与RD6相连。所述的控制模块包括按键控制及跳闸等指示灯控制，对应的电路图如图7-8所示。如图7所示，漏电保护器包括三个按键，分别为设置键、查询/选择键、试跳键。设置键用来改变参数的选择；查询/选择键用来改变LED当前显示的是哪一个参数值，从而配合设置键来改变当前参数值；当按下试跳键后，漏电保护器就会跳闸。如图8所示，漏电保护器设计了9个指示灯，分别是电源指示灯、跳闸指示灯、漏电故障指示灯、过流故障指示灯、告警指示灯和四个漏电流档位指示灯，显示当前漏电流档位分别对应着PORTE和PORTD的I/O端口，当端口引脚值为1时，指示灯亮。所述的通信模块的电路连接图如图9所示。因供电局需要在远端实现多台漏电保护器的通信，所以利用RS-485通讯协议来实现远距离通信，同时加入MAX485转换芯片，将485通讯线路A、B端转换为单片机异步通信接口RX2(EUSART异步接收)及TX2(EUSART异步发送)，实现电脑与漏电保护器间的通信。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于PIC18F87K90的三相智能漏电保护器系统，其特征在于，所述系统包括核心微控制器PIC18系列的单片机和漏电保护器；/n所述的PIC18系列的单片机为PIC18F87K90，有出色的计算性能和丰富的控制功能，同时该单片机采用纳瓦技术来降低工作时的功耗，其中一个输出端与漏电保护器相连，控制漏电保护器；/n所述的漏电保护器使用RS485通讯协议，利用MAX485转换芯片，将信号调制解调为标准的数据流，完成漏电保护器与远端主机间的通讯。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于PIC18F87K90的三相智能漏电保护器系统，其特征在于，所述系统包括核心微控制器PIC18系列的单片机和漏电保护器；
所述的PIC18系列的单片机为PIC18F87K90，有出色的计算性能和丰富的控制功能，同时该单片机采用纳瓦技术来降低工作时的功耗，其中一个输出端与漏电保护器相连，控制漏电保护器；
所述的漏电保护器使用RS485通讯协议，利用MA...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡海根，邱天，章远，张建行，张浩，陈瑞昕，陈琦，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33