本实用新型专利技术涉及一种基于32位嵌入式单片机的三相信号发生装置，包括第一单片机单元、第二单片机单元及与第一单片机单元相连的显示单元、按键单元、通讯接口单元和A相电压电流切换单元、B相电压电流切换单元、C相电压电流切换单元以及与第二单片机单元相连的DA转换单元，第一单片机单元和第二单片机单元通过SPI通讯接口相连。A相、B相、C相电压电流切换单元及DA转换单元的输出端分别和功率放大器相连，由功率放大器合成所需要的各种波形，提供给标准电能表及待检电能表，以模拟电能表在实际工作中的激励信号。本实用新型专利技术各部件之间的数据通讯速度较快，有效提高校验电能表的效率。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种信号发生器，尤其涉及一种基于32位嵌入式单片机的三相信号发生装置。
技术介绍
信号发生器是工厂及电气自动化专业实验室中很重要的仪器。无论是开发新产品，还是调试、测试、检验、维修电子设备都必须有一个很好的信号发生器，这对提高工作效率，准确完成设备的逻辑设计和逻辑测试至关重要。在电能表的检验中需要用到三相信号发生装置，由三相信号发生装置提供符合所定技术条件的电信号(如正弦波、可控硅波形、次谐波及各种含量谐波等)给待检电能表，以模拟电能表在实际工作中的激励信号，并且要求信号发生器输出信号的参数(如频率、波形、电压、电流和功率等)能在一定范围内进行精确调整，并有输出指示。目前的三相信号发生器采用传统的232/485通讯方式，不论是上行的通讯还是下行的通讯，通讯波特率一般都是采用9600，通讯方式单一，通讯速度较慢，降低了校验电能表的效率。
技术实现思路
本技术主要解决原有三相信号发生器采用传统的232/485通讯方式，通讯方式单一，通讯速度较慢，导致校验电能表的效率较低的技术问题；提供一种基于32位嵌入式单片机的三相信号发生装置，其采用两片单片机，两者之间实现简单高速的SPI通讯，并且和外部连接设备间采用多种通讯方式，通讯速度较快，有效提高校验电能表的效率。本技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的本技术包括第一单片机单元、第二单片机单元、显示单元、按键单元、通讯接口单元、DA转换单元及A相电压电流切换单元、B相电压电流切换单元、C相电压电流切换单元，显示单元、按键单元、通讯接口单元及A相电压电流切换单元、B相电压电流切换单元、C相电压电流切换单元分别和第一单片机单元相连，第一单片机单元和第二单片机单元通过SPI通讯接口相连，第二单片机单元的信号输出端和所述的DA转换单元的输入端相连。第一单片机单元负责人机交互，接收按键单元的设置信号，进行相关处理，对液晶显示屏进行控制，显示各种人机界面。上位机PC机、误差测量仪和待检电能表、标准电能表通过通讯接口单元和第一单片机单元进行数据通讯，第一单片机单元和第二单片机单元之间实现SPI高速通讯。第二单片机单元负责各种波形发生，向DA转换单元实时高速发送数据，A相、B相、C相电压电流切换单元及DA转换单元的输出端分别和功率放大器相连，经功率放大器的运算和处理，合成所需要的各种波形(正弦波、可控硅波形、次谐波及各种含量谐波等)，提供给标准电能表及待检电能表，以模拟电能表在实际工作中的激励信号。本技术各部件之间的数据通讯速度较快，有效提高校验电能表的效率。作为优选，所述的通讯接口单元包括232接口单元、485接口单元、CAN总线接口单元和以太网接口单元，232接口单元、485接口单元、CAN总线接口单元和以太网接口单元分别和所述的第一单片机单元相连。使用时，232接口单元和以太网接口单元与上位机PC机相连，485接口单元与误差测量仪相连，CAN总线接口单元和待检电能表相连，PC机也可选择和CAN总线接口单元。通讯方式多样，连接方便，提高通讯速度。作为优选，所述的DA转换单元包括两片DA芯片，所述的第二单片机单元的信号输出端有六路，其中三路信号输出端分别和一片DA芯片的三个输入端相连，其它三路信号输出端分别和另一片DA芯片的三个输入端相连。作为优选，所述的第一单片机单元、第二单片机单元均采用32位嵌入式单片机。性能稳定可靠，便于实现SPI通讯。作为优选，所述的第一单片机单元、第二单片机单元均采用STM32F207单片机芯片。作为优选，所述的显示单元采用字符型液晶显示屏。界面清晰，显示清楚。本技术的有益效果是结构简单，操作方便，集成度高。采用两片32位嵌入式单片机实现人机交互控制和各种波形合成，两者之间实现简单高速的SPI通讯，通讯速度快。并且本技术和外部连接设备间采用多种通讯方式，有效提高各设备间的通讯速度，大大提高校验电能表的效率，也便于电能表的调试和维护。附图说明图1是本技术的一种电路原理连接结构框图。图中1.第一单片机单元，2.第二单片机单元，3.显示单元，4.按键单元，5.通讯接口单元，6. DA转换单元，7. A相电压电流切换单元，8. B相电压电流切换单元，9. C相电压电流切换单元，51. 232接口单元，52. 485接口单元，53. CAN总线接口单元，54.以太网接口单元，61. DA芯片。具体实施方式下面通过实施例，并结合附图，对本技术的技术方案作进一步具体的说明。实施例本实施例的基于32位嵌入式单片机的三相信号发生装置，如图1所示，包括第一单片机单元1、第二单片机单元2、显示单元3、按键单元4、通讯接口单元5、DA转换单元6及A相电压电流切换单元7、B相电压电流切换单元8、C相电压电流切换单元9。显示单元3、按键单元4及A相电压电流切换单元7、B相电压电流切换单元8、C相电压电流切换单元9分别和第一单片机单元I相连。本实施例中，显示单元3采用320 X 240字符型液晶显示屏，界面清晰；按键单元采用四十九键结构，罗列了大量测量点。通讯接口单元5包括232接口单元51、485接口单元52、CAN总线接口单元53和以太网接口单元54，232接口单元51、485接口单元52、CAN总线接口单元53和以太网接口单元54分别和第一单片机单元I相连。第一单片机单元1、第二单片机单元2均采用32位嵌入式单片机，本实施例中第一单片机单元1、第二单片机单元2均采用STM32F207单片机芯片，第一单片机单元I和第二单片机单元2通过SPI通讯接口相连。第二单片机单元2的信号输出端和DA转换单元6的输入端相连，本实施例中，DA转换单元6包括两片DA芯片61，第二单片机单元2的信号输出端有六路，其中三路信号输出端分别和一片DA芯片61的三个输入端相连，其它三路信号输出端分别和另一片DA芯片61的三个输入端相连。使用时，232接口单元和以太网接口单元与上位机PC机相连，485接口单元与误差测量仪相连，CAN总线接口单元和待检电能表相连。A相电压电流切换单元、B相电压电流切换单元、C相电压电流切换单元及两片DA芯片的六路输出端分别和功率放大器相连，经功率放大器的运算和处理，再输出各种波形信号给待检电能表。上位机PC机、误差测量仪都是检验电能表时要用到的专用设备。第一单片机单元负责人机交互，接收按键单元的设置信号，进行相关处理，对液晶显示屏进行控制，显示各种人机界面；通过A相、B相、C相电压电流切换单元切换功切箱电流电压档位，电压可切换到380V、220V、100V等，电流可切换到100A、10A、5A等。PC机和三相信号发生装置之间原来只有232通讯方式，现增加了10/100M以太网通讯方式，用于数据交互。误差测量仪和三相信号发生装置之间485通讯的波特率由原来的9600提升为119200，三相信号发生装置和待检电能表之间的通讯通过CAN通道进行转发，波特率设置最高可达1M。第二单片机单元负责各种波形发生，利用32位嵌入式单片机向DA芯片实时高速发送数据，合成所需要的各种波形(正弦波、可控硅波形、次谐波及各种含量谐波等)，经功率放大器提供给标准电能表及待检电能表，以模拟电能表在实际工作中的激励信号。第一单片机单本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于32位嵌入式单片机的三相信号发生装置，其特征在于包括第一单片机单元（1）、第二单片机单元（2）、显示单元（3）、按键单元（4）、通讯接口单元（5）、DA转换单元（6）及A相电压电流切换单元（7）、B相电压电流切换单元（8）、C相电压电流切换单元（9），显示单元（3）、按键单元（4）、通讯接口单元（5）及A相电压电流切换单元（7）、B相电压电流切换单元（8）、C相电压电流切换单元（9）分别和第一单片机单元（1）相连，第一单片机单元（1）和第二单片机单元（2）通过SPI通讯接口相连，第二单片机单元（2）的信号输出端和所述的DA转换单元（6）的输入端相连。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐燕明，任苏文，吴彦奇，
申请(专利权)人：浙江涵普电力科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：
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