宋春[1]2001年在《基于DSP技术的宽频带智能功率（电能）表的研制》文中提出针对目前国内现行叁相交流功率（电能）表存在的局限，研制了一种新型的基于DSP技术的宽频带智能叁相交流功率（电能）表。该仪表采用了双CPU结构，以高速数字信号处理器（DSP）TMS320C25作为数据处理的核心部件，以单片机89C51作为整个仪表的管理中心。它不仅具有一般智能仪器的特点，由于采用了DSP技术，实现了高速、多点采样及大量累加和实时运算，大大减小了高次谐波对测量精度的影响，因此还具有实时性好、测量精度高、抗干扰能力强等优点。 本论文首先对该仪表所依据的DSP技术、智能仪器以及在高次谐波影响下的电压、电流真有效值及功率测量原理等进行了理论阐述，然后着重从硬件和软件两部分来论述了整个仪表系统的设计与实现。硬件方面：根据仪表的精度和实时性要求，选择合适的器件，并对TMS320C25、89C51、AD676、MAX7219等芯片的特性和管脚功能进行了分析说明。以模块化的设计方法将仪表硬件按功能分为几大模块分别设计，再分别以TMS320C25及89C51两个CPU为中心，功能模块作为外部设备，设计接口、控制电路。软件部分：主要以单片机部分的软件开发与调试为重点。软件设计是按照仪表预定完成的功能，依据硬件电路的实现，以模块化的编程方法，完成数制转换、浮点开方运算等数据处理以及科学计数法显示、键盘扫描、分析处理、脉冲输出等管理任务。采用单片机通用仿真器SICE对汇编源程序进行仿真调试。 最后对整机进行了运行测试。测试结果表明，该仪表的各项指标都已满足设计要求。这种0.05级的宽频叁相功率（电能）表，无论是在强功率整流效率的测量中，还是作为应用型功率（电能）表，都是一种值得广泛推广使用的新型测量仪器。
李会容[2]2007年在《基于DSP的智能电表的研究》文中进行了进一步梳理国内传统的交流电表的测量方式多为模拟乘法器的功率变换器或以数字乘法器为核心的功率变换器,前者准确度和稳定度不理想,而后者成本高,不能同时测量叁相电压、电流和功率。为了更好地满足计算过程中准确性、精确性、快速性和宽频带的要求,克服目前国内现行的电表存在的局限,本文提出基于DSP的智能电表的设计原理和实现技术。该电表采用双CPU结构,其实现方案是用数字信号处理器TMS320VC5402完成数据处理功能,用单片机8051完成管理功能。由于采用了DSP技术,使得该电表不仅具有一般智能仪器的特点,还能实现了高速、多点采样及大量累加和实时运算,大大减小了高次谐波对测量精度的影响,因此还具有实时性好、测量精度高、抗干扰能力强等优点。本文主要包括以下叁个方面的工作:(1)智能仪器的设计原则及优点首先讨论智能仪器的设计原则和典型结构,其次讨论智能仪器的优点,最后讨论如何应用智能仪器设计原则设计智能电表。(2)智能电表的硬件和软件实现分析智能电表应该具备的功能,给出该仪表的总体设计框图,详细讨论了该电路的核心芯片选取、前置电路实现、数据采集电路的设计并给出了核心芯片-高速数字处理器TMS320VC5402的详细参数;讨论广泛使用的谐波分析算法FFT原理和实现方法并对提出利用加窗插值算法、修正理想采样频率技术和采样锁相环电路对该算法进行改进,利用TMS320VC5402汇编程序完成该算法;使用结构化程序设计手段,利用单片机汇编指令实现按键的扫描程序、按键分析程序和按键控制程序。(3)测试误差分析阐述了误差的分类和定义,分析了本装置的理论设计精度,给出了实验结果及实验结果分析,提出了误差补偿手段。经过实验仿真,本装置的各项指标满足设计要求,并能准确计量电网中各次谐波电能,其精度可以达到0.05级。这种电表是一种值得推广使用的新型电表。
徐丹[3]2008年在《基于MSP430单片机的多功能复费率电表及上位机系统设计》文中提出电能是现代社会中国民经济和人民生活的重要保障,随着社会的快速的发展,使得电能的供求之间出现了矛盾。为了缓解这一矛盾,电能计量的分时计费方式可以通过调节人们的用电行为,对提高电能利用的合理性和缓解电力供需矛盾具有重要价值。但是传统的机电式电能表无法执行分时计量和分时计费的功能,因此基于单片机技术设计的新型数字电表是实现新型电能管理方式的前提。针对目前国内现行电能表存在的局限性,本文研究开发了一种基于MSP430的多功能复费率电能表,该电能计量装置可以有效地监控用户消耗电能状况,实现了分时计费的功能,并且具备多种抄表方式,大大提高了电能计量装置的方便性和可靠性。帮助实现用电管理的科学化和自动化。本课题从以下几个方面进行了研究:1.简要介绍了电能计量装置的发展和研究现况,在此基础上,论证了基于MSP430的多功能复费率电能表研制的必要性和可行性。2.根据系统的技术要求和条件,确定了系统的整体结构。3.设计了以MSP430F449为核心处理器的电能表硬件结构。MSP430单片机作为数据处理核心部件和整个仪表的管理中心,整个硬件系统配置分为电能计量模块,MSP430微处理系统,通信接口,抄表模块等,完成了数据采集,电能计量,通信控制等功能。4.介绍了上位机和下位机的系统软件设计。下位机部分的软件开发与调试作为重点,依据硬件电路的实现,以模块化的编程方法,实现数据处理和模块通信的任务。上位机主要完成用户界面,数据管理等功能。目前系统实现的功能及现场的试运行情况表明,以MSP430为微处理器的多功能电能表性能稳定,各项指标均达到1.0级电能表的计量要求,值得推广。
参考文献：
[1]. 基于DSP技术的宽频带智能功率（电能）表的研制[D]. 宋春. 昆明理工大学. 2001
[2]. 基于DSP的智能电表的研究[D]. 李会容. 电子科技大学. 2007
[3]. 基于MSP430单片机的多功能复费率电表及上位机系统设计[D]. 徐丹. 上海交通大学. 2008