聚豐項(xiàng)目 > 發(fā)電機(jī)輸出電壓、電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)電機(jī)輸出的實(shí)時(shí)電壓、電流信號(hào)，用以預(yù)判發(fā)電機(jī)故障，從而避免發(fā)電機(jī)真正燒毀。
mxh32112
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團(tuán)隊(duì)成員
梁國(guó)棟 電子電氣工程師
發(fā)電機(jī)故障檢測(cè)系統(tǒng)即發(fā)電機(jī)輸出電壓、電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要采集電壓范圍±1000V、頻率5-10kHz內(nèi)的交流信號(hào)，系統(tǒng)由MCU模塊、LED顯示模塊、電源、前級(jí)隔離電路、信號(hào)調(diào)理電路、通訊模塊組成；系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖見(jiàn)圖1所示。
MCU模塊采用STM32F103ZET6為核心的控制板卡，該芯片內(nèi)部時(shí)鐘頻率可達(dá)72MHz，具有3個(gè)12位ADC。ADC是12位逐次逼近型的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器：它有18個(gè)通道，可測(cè)量16個(gè)外部和2個(gè)內(nèi)部信號(hào)源；各通道的A/D轉(zhuǎn)換可以單次、連續(xù)、掃描或間斷模式執(zhí)行；ADC的結(jié)果可以左對(duì)齊或右對(duì)齊方式存儲(chǔ)在16位數(shù)據(jù)寄存器中；單通道最大的轉(zhuǎn)換速率為1Mhz，轉(zhuǎn)換時(shí)間為1us。滿(mǎn)足系統(tǒng)頻率采樣要求。
由于本系統(tǒng)需要采集高壓，所以需要進(jìn)行前級(jí)隔離電路設(shè)計(jì)，采用lv25-P配置限流電阻實(shí)現(xiàn)電壓隔離采樣，通過(guò)限流電阻限制輸入側(cè)電流為±10mA，輸出電流范圍±25mA通過(guò)配置采樣電阻后輸出電壓范圍±2.5V。
前級(jí)電路輸出±2.5V交流電壓信號(hào)，由于MCU自帶ADC采集為單端采集模式、電壓范圍是0-3.3V，所以需要將±2.5V信號(hào)進(jìn)行調(diào)理后才可送入AD進(jìn)行采集。圖8所示為過(guò)零檢測(cè)電路用以測(cè)試電壓信號(hào)頻率用，仿真結(jié)果見(jiàn)圖9(10Hz)、圖10(10kHz)所示。圖11位信號(hào)調(diào)理電路，作用為將±2.5V信號(hào)跟隨后進(jìn)行波形抬升及1/2比例減小，調(diào)理后信號(hào)范圍0-3.3V，電路中BAT54S為鉗位二極管仿真進(jìn)入AD信號(hào)超出0-3.3V。
采集數(shù)據(jù)通過(guò)485接口modbusRTU協(xié)議上傳給主控進(jìn)行分析，485通訊電路采用SP3485芯片配套MCU串口進(jìn)行485接口通訊，在A、B腳配置了360歐姆上下拉電阻匹配信號(hào)用。
程序主要是modbusRTU通訊和AD采集：
/*****modbusRTU通訊模塊*******/
/*通訊地址01，功能碼03，地址00開(kāi)始，讀取3個(gè)字:發(fā)電機(jī)電壓、前級(jí)電路輸出電壓、ADC采集電壓**/
#include "modbus.h"
#include "led.h"
#include "lcd.h"
#include "stm32f10x_tim.h"
///////////////////////////////////////////////////////////
u32 RS485_Baudrate=9600;//通訊波特率
u8 RS485_Parity=0;//0無(wú)校驗(yàn)；1奇校驗(yàn)；2偶校驗(yàn)
u8 RS485_Addr=1;//從機(jī)地址
u16 RS485_Frame_Distance=4;//數(shù)據(jù)幀最小間隔（ms),超過(guò)此時(shí)間則認(rèn)為是下一幀
u8 RS485_RX_BUFF[2048];//接收緩沖區(qū)2048字節(jié)
u16 RS485_RX_CNT=0;//接收計(jì)數(shù)器
u8 RS485_FrameFlag=0;//幀結(jié)束標(biāo)記
u8 RS485_TX_BUFF[2048];//發(fā)送緩沖區(qū)
u16 RS485_TX_CNT=0;//發(fā)送計(jì)數(shù)器
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//Modbus寄存器和單片機(jī)寄存器的映射關(guān)系
vu32 *Modbus_InputIO[100];//輸入開(kāi)關(guān)量寄存器指針(這里使用的是位帶操作)
vu32 *Modbus_OutputIO[100];//輸出開(kāi)關(guān)量寄存器指針(這里使用的是位帶操作)
u16 *Modbus_HoldReg[1000];//保持寄存器指針
u32 testData1=1201,testData2=1002,testData3=2303,testData4=8204;
void Modbus_RegMap(void)
{
//輸入開(kāi)關(guān)量寄存器指針指向
Modbus_InputIO[0]=(vu32*)&PEin(4);//KEY0 //&PEin(4)：取PE4的地址，(vu32*)&PEin(4)將PE4地址強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為uw32類(lèi)型的地址，Modbus_InputIO[0]=(vu32*)&PEin(4); 將轉(zhuǎn)換好的地址送給地址指針Modbus_InputIO[0]；
Modbus_InputIO[1]=(vu32*)&PEin(3);//KEY1 //*Modbus_InputIO[0] 取出地址中的內(nèi)容。
Modbus_InputIO[2]=(vu32*)&PEin(2);//KEY2
Modbus_InputIO[3]=(vu32*)&PAin(0);//KEY3
//輸出開(kāi)關(guān)量寄存器指針指向
Modbus_OutputIO[0]=(vu32*)&PBout(5);//LED0
Modbus_OutputIO[1]=(vu32*)&PEout(5);//LED1
//保持寄存器指針指向
Modbus_HoldReg[0]=(u16*)&testData1;//測(cè)試數(shù)據(jù)1
Modbus_HoldReg[1]=(u16*)&testData2;//((u16*)&testData1)+1;//測(cè)試數(shù)據(jù)1
Modbus_HoldReg[2]=(u16*)&testData3;//(u16*)&testData2;//測(cè)試數(shù)據(jù)2
Modbus_HoldReg[3]=(u16*)&testData4;//((u16*)&testData2)+1;//測(cè)試數(shù)據(jù)2
Modbus_HoldReg[4]=(u16*)&testData1;
Modbus_HoldReg[5]=(u16*)&testData2;
Modbus_HoldReg[6]=(u16*)&testData3;
}
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//CRC校驗(yàn) 自己后面添加的
const u8 auchCRCHi[] = {
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40} ;
const u8 auchCRCLo[] = {
0x00, 0xC0, 0xC1, 0x01, 0xC3, 0x03, 0x02, 0xC2, 0xC6, 0x06,0x07, 0xC7, 0x05, 0xC5, 0xC4, 0x04, 0xCC, 0x0C, 0x0D, 0xCD,
0x0F, 0xCF, 0xCE, 0x0E, 0x0A, 0xCA, 0xCB, 0x0B, 0xC9, 0x09,0x08, 0xC8, 0xD8, 0x18, 0x19, 0xD9, 0x1B, 0xDB, 0xDA, 0x1A,
0x1E, 0xDE, 0xDF, 0x1F, 0xDD, 0x1D, 0x1C, 0xDC, 0x14, 0xD4,0xD5, 0x15, 0xD7, 0x17, 0x16, 0xD6, 0xD2, 0x12, 0x13, 0xD3,
0x11, 0xD1, 0xD0, 0x10, 0xF0, 0x30, 0x31, 0xF1, 0x33, 0xF3,0xF2, 0x32, 0x36, 0xF6, 0xF7, 0x37, 0xF5, 0x35, 0x34, 0xF4,
0x3C, 0xFC, 0xFD, 0x3D, 0xFF, 0x3F, 0x3E, 0xFE, 0xFA, 0x3A,0x3B, 0xFB, 0x39, 0xF9, 0xF8, 0x38, 0x28, 0xE8, 0xE9, 0x29,
0xEB, 0x2B, 0x2A, 0xEA, 0xEE, 0x2E, 0x2F, 0xEF, 0x2D, 0xED,0xEC, 0x2C, 0xE4, 0x24, 0x25, 0xE5, 0x27, 0xE7, 0xE6, 0x26,
0x22, 0xE2, 0xE3, 0x23, 0xE1, 0x21, 0x20, 0xE0, 0xA0, 0x60,0x61, 0xA1, 0x63, 0xA3, 0xA2, 0x62, 0x66, 0xA6, 0xA7, 0x67,
0xA5, 0x65, 0x64, 0xA4, 0x6C, 0xAC, 0xAD, 0x6D, 0xAF, 0x6F,0x6E, 0xAE, 0xAA, 0x6A, 0x6B, 0xAB, 0x69, 0xA9, 0xA8, 0x68,
0x78, 0xB8, 0xB9, 0x79, 0xBB, 0x7B, 0x7A, 0xBA, 0xBE, 0x7E,0x7F, 0xBF, 0x7D, 0xBD, 0xBC, 0x7C, 0xB4, 0x74, 0x75, 0xB5,
0x77, 0xB7, 0xB6, 0x76, 0x72, 0xB2, 0xB3, 0x73, 0xB1, 0x71,0x70, 0xB0, 0x50, 0x90, 0x91, 0x51, 0x93, 0x53, 0x52, 0x92,
0x96, 0x56, 0x57, 0x97, 0x55, 0x95, 0x94, 0x54, 0x9C, 0x5C,0x5D, 0x9D, 0x5F, 0x9F, 0x9E, 0x5E, 0x5A, 0x9A, 0x9B, 0x5B,
0x99, 0x59, 0x58, 0x98, 0x88, 0x48, 0x49, 0x89, 0x4B, 0x8B,0x8A, 0x4A, 0x4E, 0x8E, 0x8F, 0x4F, 0x8D, 0x4D, 0x4C, 0x8C,
0x44, 0x84, 0x85, 0x45, 0x87, 0x47, 0x46, 0x86, 0x82, 0x42,0x43, 0x83, 0x41, 0x81, 0x80, 0x40} ;
u16 CRC_Compute(u8 *puchMsg, u16 usDataLen)
{
u8 uchCRCHi = 0xFF ;
u8 uchCRCLo = 0xFF ;
u32 uIndex ;
while (usDataLen--)
{
uIndex = uchCRCHi ^ *puchMsg++ ;
uchCRCHi = uchCRCLo ^ auchCRCHi[uIndex] ;
uchCRCLo = auchCRCLo[uIndex] ;
}
return ((uchCRCHi<< 8) | (uchCRCLo)) ;
}//uint16 crc16(uint8 *puchMsg, uint16 usDataLen)
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//初始化USART2
void RS485_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOD,ENABLE);
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2,ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_2;//PA2（TX）復(fù)用推挽輸出
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_2);//默認(rèn)高電平
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_3;//PA3（RX）輸入上拉
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING; //修改原GPIO_Mode_IPU（輸入上拉）->GPIO_Mode_IN_FLOATING(浮空輸入)/////////////////////////////////////////////
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;//修改PG9（RE/DE）通用推挽輸出->PD7（RE/DE）通用推挽輸出//////////////////////////////////////////////////////////////////////
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_Init(GPIOG,&GPIO_InitStructure);
GPIO_ResetBits(GPIOG,GPIO_Pin_9);//默認(rèn)接收狀態(tài)
USART_DeInit(USART2);//復(fù)位串口2
USART_InitStructure.USART_BaudRate=RS485_Baudrate;
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;
USART_InitStructure.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;
USART_InitStructure.USART_StopBits=USART_StopBits_1;
USART_InitStructure.USART_Mode=USART_Mode_Rx|USART_Mode_Tx;//收發(fā)模式
switch(RS485_Parity)
{
case 0:USART_InitStructure.USART_Parity=USART_Parity_No;break;//無(wú)校驗(yàn)
case 1:USART_InitStructure.USART_Parity=USART_Parity_Odd;break;//奇校驗(yàn)
case 2:USART_InitStructure.USART_Parity=USART_Parity_Even;break;//偶校驗(yàn)
}
USART_Init(USART2,&USART_InitStructure);
USART_ClearITPendingBit(USART2,USART_IT_RXNE);
USART_ITConfig(USART2,USART_IT_RXNE,ENABLE);//使能串口2接收中斷
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=USART2_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=2;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
USART_Cmd(USART2,ENABLE);//使能串口2
RS485_TX_EN=0;//默認(rèn)為接收模式
Timer7_Init();//定時(shí)器7初始化，用于監(jiān)視空閑時(shí)間
Modbus_RegMap();//Modbus寄存器映射
}
//定時(shí)器7初始化
void Timer7_Init(void)
{
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM7, ENABLE); //TIM7時(shí)鐘使能
//TIM7初始化設(shè)置
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = RS485_Frame_Distance*10; //設(shè)置在下一個(gè)更新事件裝入活動(dòng)的自動(dòng)重裝載寄存器周期的值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =7200; //設(shè)置用來(lái)作為T(mén)IMx時(shí)鐘頻率除數(shù)的預(yù)分頻值 設(shè)置計(jì)數(shù)頻率為10kHz
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //設(shè)置時(shí)鐘分割:TDTS = Tck_tim
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM向上計(jì)數(shù)模式
TIM_TimeBaseInit(TIM7, &TIM_TimeBaseStructure); //根據(jù)TIM_TimeBaseInitStruct中指定的參數(shù)初始化TIMx的時(shí)間基數(shù)單位
TIM_ITConfig( TIM7, TIM_IT_Update, ENABLE );//TIM7 允許更新中斷
//TIM7中斷分組配置
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel =TIM7_IRQn; //TIM7中斷
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2; //先占優(yōu)先級(jí)2級(jí)
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; //從優(yōu)先級(jí)3級(jí)
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道被使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根據(jù)NVIC_InitStruct中指定的參數(shù)初始化外設(shè)NVIC寄存器
}
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//發(fā)送n個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)
//buff:發(fā)送區(qū)首地址
//len：發(fā)送的字節(jié)數(shù)
void RS485_SendData(u8 *buff,u8 len)
{
RS485_TX_EN=1;//切換為發(fā)送模式
while(len--)
{
while(USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_TXE)==RESET);//等待發(fā)送區(qū)為空
USART_SendData(USART2,*(buff++));
}
while(USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_TC)==RESET);//等待發(fā)送完成
}
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void USART2_IRQHandler(void)//串口2中斷服務(wù)程序
{
u8 res;
u8 err;
if(USART_GetITStatus(USART2,USART_IT_RXNE)!=RESET)
{
if(USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_NE|USART_FLAG_FE|USART_FLAG_PE)) err=1;//檢測(cè)到噪音、幀錯(cuò)誤或校驗(yàn)錯(cuò)誤
else err=0;
LED0=0;
res=USART_ReceiveData(USART2); //讀接收到的字節(jié)，同時(shí)相關(guān)標(biāo)志自動(dòng)清除
if((RS485_RX_CNT<2047)&&(err==0))
{
RS485_RX_BUFF[RS485_RX_CNT]=res;
RS485_RX_CNT++;
TIM_ClearITPendingBit(TIM7,TIM_IT_Update);//清除定時(shí)器溢出中斷
TIM_SetCounter(TIM7,0);//當(dāng)接收到一個(gè)新的字節(jié)，將定時(shí)器7復(fù)位為0，重新計(jì)時(shí)（相當(dāng)于喂狗）
TIM_Cmd(TIM7,ENABLE);//開(kāi)始計(jì)時(shí)
}
}
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//用定時(shí)器7判斷接收空閑時(shí)間，當(dāng)空閑時(shí)間大于指定時(shí)間，認(rèn)為一幀結(jié)束
//定時(shí)器7中斷服務(wù)程序
void TIM7_IRQHandler(void)
{
if(TIM_GetITStatus(TIM7,TIM_IT_Update)!=RESET)
{
TIM_ClearITPendingBit(TIM7,TIM_IT_Update);//清除中斷標(biāo)志
TIM_Cmd(TIM7,DISABLE);//停止定時(shí)器
RS485_TX_EN=1;//停止接收，切換為發(fā)送狀態(tài)
RS485_FrameFlag=1;//置位幀結(jié)束標(biāo)記
}
}
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//RS485服務(wù)程序，用于處理接收到的數(shù)據(jù)(請(qǐng)?jiān)谥骱瘮?shù)中循環(huán)調(diào)用)
u16 startRegAddr;
u16 RegNum;
u16 calCRC;
void RS485_Service(void)
{
u16 recCRC;
if(RS485_FrameFlag==1)
{
if(RS485_RX_BUFF[0]==RS485_Addr)//地址正確
{
if((RS485_RX_BUFF[1]==01)||(RS485_RX_BUFF[1]==02)||(RS485_RX_BUFF[1]==03)||(RS485_RX_BUFF[1]==05)||(RS485_RX_BUFF[1]==06)||(RS485_RX_BUFF[1]==15)||(RS485_RX_BUFF[1]==16))//功能碼正確
{
startRegAddr=(((u16)RS485_RX_BUFF[2])<<8)|RS485_RX_BUFF[3];//獲取寄存器起始地址
if(startRegAddr<1000)//寄存器地址在范圍內(nèi)
{
calCRC=CRC_Compute(RS485_RX_BUFF,RS485_RX_CNT-2);//計(jì)算所接收數(shù)據(jù)的CRC
recCRC=RS485_RX_BUFF[RS485_RX_CNT-1]|(((u16)RS485_RX_BUFF[RS485_RX_CNT-2])<<8);//接收到的CRC(低字節(jié)在前，高字節(jié)在后)
if(calCRC==recCRC)//CRC校驗(yàn)正確
{
///////////顯示用
LCD_ShowxNum(10,230,RS485_RX_BUFF[0],3,16,0X80);//顯示數(shù)據(jù)
LCD_ShowxNum(42,230,RS485_RX_BUFF[1],3,16,0X80);//顯示數(shù)據(jù)
LCD_ShowxNum(74,230,RS485_RX_BUFF[2],3,16,0X80);//顯示數(shù)據(jù)
LCD_ShowxNum(106,230,RS485_RX_BUFF[3],3,16,0X80);//顯示數(shù)據(jù)
LCD_ShowxNum(138,230,RS485_RX_BUFF[4],3,16,0X80);//顯示數(shù)據(jù)
LCD_ShowxNum(170,230,RS485_RX_BUFF[5],3,16,0X80);//顯示數(shù)據(jù)
///////////////////////
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
switch(RS485_RX_BUFF[1])//根據(jù)不同的功能碼進(jìn)行處理
{
case 2://讀輸入開(kāi)關(guān)量
{
Modbus_02_Solve();
break;
}
case 1://讀輸出開(kāi)關(guān)量
{
Modbus_01_Solve();
break;
}
case 5://寫(xiě)單個(gè)輸出開(kāi)關(guān)量
{
Modbus_05_Solve();
break;
}
case 15://寫(xiě)多個(gè)輸出開(kāi)關(guān)量
{
Modbus_15_Solve();
break;
}
case 03: //讀多個(gè)寄存器
{
Modbus_03_Solve();
break;
}
case 06: //寫(xiě)單個(gè)寄存器
{
Modbus_06_Solve();
break;
}
case 16: //寫(xiě)多個(gè)寄存器
{
Modbus_16_Solve();
break;
}
}
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
}
else//CRC校驗(yàn)錯(cuò)誤
{
RS485_TX_BUFF[0]=RS485_RX_BUFF[0];
RS485_TX_BUFF[1]=RS485_RX_BUFF[1]|0x80;
RS485_TX_BUFF[2]=0x04; //異常碼
RS485_SendData(RS485_TX_BUFF,3);
}
}
else//寄存器地址超出范圍
{
RS485_TX_BUFF[0]=RS485_RX_BUFF[0];
RS485_TX_BUFF[1]=RS485_RX_BUFF[1]|0x80;
RS485_TX_BUFF[2]=0x02; //異常碼
RS485_SendData(RS485_TX_BUFF,3);
}
}
else//功能碼錯(cuò)誤
{
RS485_TX_BUFF[0]=RS485_RX_BUFF[0];
RS485_TX_BUFF[1]=RS485_RX_BUFF[1]|0x80;
RS485_TX_BUFF[2]=0x01; //異常碼
RS485_SendData(RS485_TX_BUFF,3);
}
}
RS485_FrameFlag=0;//復(fù)位幀結(jié)束標(biāo)志
RS485_RX_CNT=0;//接收計(jì)數(shù)器清零
RS485_TX_EN=0;//開(kāi)啟接收模式
}
}
//Modbus功能碼03處理程序///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////已驗(yàn)證程序OK
//讀保持寄存器
void Modbus_03_Solve(void)
{
u8 i;
RegNum= (((u16)RS485_RX_BUFF[4])<<8)|RS485_RX_BUFF[5];//獲取寄存器數(shù)量
if((startRegAddr+RegNum)<1000)//寄存器地址+數(shù)量在范圍內(nèi)
{
RS485_TX_BUFF[0]=RS485_RX_BUFF[0];
RS485_TX_BUFF[1]=RS485_RX_BUFF[1];
RS485_TX_BUFF[2]=RegNum*2;
for(i=0;i<RegNum;i++)
{
RS485_TX_BUFF[3+i*2]=(*Modbus_HoldReg[startRegAddr+i]>>8)&0xFF;// /////////先發(fā)送高字節(jié)--在發(fā)送低字節(jié)
RS485_TX_BUFF[4+i*2]=(*Modbus_HoldReg[startRegAddr+i])&0xFF; //
}
calCRC=CRC_Compute(RS485_TX_BUFF,RegNum*2+3);
RS485_TX_BUFF[RegNum*2+3]=(calCRC>>8)&0xFF; //CRC高地位不對(duì)嗎？ // 先高后低
RS485_TX_BUFF[RegNum*2+4]=(calCRC)&0xFF;
RS485_SendData(RS485_TX_BUFF,RegNum*2+5);
}
else//寄存器地址+數(shù)量超出范圍
{
RS485_TX_BUFF[0]=RS485_RX_BUFF[0];
RS485_TX_BUFF[1]=RS485_RX_BUFF[1]|0x80;
RS485_TX_BUFF[2]=0x02; //異常碼
RS485_SendData(RS485_TX_BUFF,3);
}
}
/*****ADC模塊*******/
/*采取平均值軟件濾波形式進(jìn)行AD采集數(shù)據(jù)濾波*/
void ADCtest()//
{
for(t=0;t<300;t++)//存儲(chǔ)AD數(shù)值
{
buf[t]=Get_Adc_Average(ADC_Channel_1,10);
}
}
float get_vpp(void) //獲取峰峰值，
{
u32 max_data=buf[0];
u32 min_data=buf[0];
u32 n=0;
float Vpp=0;
for(n = 0;n<300;n++)
{
if(buf[n]>max_data)
{
max_data = buf[n];
}
if(buf[n]<min_data)
{
min_data = buf[n];
}
}
Vpp = (float)(max_data-min_data);
Vpp = Vpp*(3300.0/4095);
temp2= (float)2*(max_data-min_data)*(3300.0/4095);
temp3= (float)10*temp2/25;
return Vpp;
}
前級(jí)電路：
AD采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及波形顯示：
信號(hào)調(diào)理模塊：
采集數(shù)據(jù)精度與示波器對(duì)比分析：
485通訊接口modbusRTU協(xié)議數(shù)據(jù)回傳：
[2017:11:29:16:33:39][發(fā)送]01 03 00 00 00 03 05 CB
[2017:11:29:16:33:39][接收]01 03 06 03 25 06 4B 02 84 1D 1C
[2017:11:29:16:33:40][發(fā)送]01 03 00 00 00 03 05 CB
[2017:11:29:16:33:41][接收]01 03 06 03 23 06 46 02 82 84 DD
16進(jìn)制 十進(jìn)制
經(jīng)過(guò)分析： 0323----- 803mV ADC采集電壓值
0646-----1606mV=1.606V 前級(jí)板卡輸出電壓
0282-----642V 發(fā)電機(jī)輸出電壓
工商網(wǎng)監(jiān)