基于ATMEGA16L并网装置的频率和相位角同步测算方法

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基于ATM_EG_A16A的远程联动控制系统原理设计

基于ATMEGA16A的远程联动控制系统原理设计*The principle design of remote linkage control system based on ATMEGA16A周刚，胡海平（国网嘉兴供电公司，浙江嘉兴 314000）摘要：为了解决各类工作过程中，涉及到两端有相互关联的工作的状态下，需要彼此配合工作，一端工作可能会影响到另一端，或者一端工作进度及情况需要告知另一端，需要远程联动，确保各项工作安全、有序、高效进行。

本文提出了基于ATMEGA16A的远程联动控制系统，通过无线传输方式，将一端的信息反馈给另一端，由另一端进行监护和反馈，确保两端联动。

关键词：运程联动；ATMEGA16A；安全0 引言在日常的工作中，经常碰到有多个点作业的情况，或者同一个工作的工作地点超过两个，或有2个及以上不同的工作单位在一起工作，不同工作点之间还需要相互配合或者某个作业点会影响到其他作业点的安全。

上述工作过程中，我们不仅需要对各个工作地点进行安全监护，而且因为存在可能需要相互协作的情况，需要跨工作点进行安全监护。

传统的工作中，工作的相互协调更多的主要使用对讲机和手机，同时，交流中人主观因素，失误也在所难免，有些工作场所，可能是学校、医院、商场、小区等，人员繁多、情况复杂。

若其中1个工作作业点负责安全措施看护的工作人员稍有分心、出现意外或违规、失职等，当缺乏安全和保护意识的外来人员突然误入安全区，甚至误碰运行设备时，后果将不堪想象。

1 系统设计为了解决上述工作中存在的安全隐患，以及进一步提高工作效率，本文提出了基于ATMEGA16A的远程联动控制系统。

系统主要由三部分组成，从左至右3个虚框内分别为信息收发控制单元、信息收发处理单元、信息感应告警单元，具体系统框图如图1所示。

信息收发控制单元主要由CPU处理模块、无线射频模块、视频无线接收显示模块以及输出控制组成。

一旦工作启动时，该单元立即向信息收发处理单元发送警告，通知对侧做好相应的安全措施，确保人员不误入危险区域。

基于Atmega16的配电网运行参数测量系统

基于Atmega16的配电网运行参数测量系统
王帆;张忠会
【期刊名称】《微处理机》
【年(卷),期】2008(029)001
【摘要】基于ATMEL公司的新型单片机Atmega16,利用其强大的数据处理能力和丰富的外设,设计了一种实用型的配电网运行参数测量系统.本系统实时测量配电网电压、电流、功率、功率因数等运行参数,为监测和分析配电网运行情况提供基本数据.此外,本系统可以通过RS-232接口与上位机通信,作为配电自动化系统中简单的RTU装置.
【总页数】4页(P124-126,130)
【作者】王帆;张忠会
【作者单位】南昌大学,南昌,330031;南昌大学,南昌,330031
【正文语种】中文
【中图分类】TP368.1
【相关文献】
1.配电网运行参数测量系统的设计与实现 [J], 蔡婷婷;王帅;王岩
2.配电网运行参数测量系统的设计与实现 [J], 蔡婷婷;王帅;王岩
3.基于ATmega16可编程增益的模拟信号测量系统 [J], 耿进飞;左慢慢;陆静
4.基于C8051F020和Atmega16的无线温度测量系统设计 [J], 安鹏;赵明英;柴苗;赵曙光
5.基于ATmega16的数字光栅位移测量系统 [J], 周洋;齐树毅;丁进军
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两种简单实用的电网频率实时测量方法

率的实时性１９１。为了提高电网频率测量的实时性，考虑系统频
率变化趋势已知和未知两种情况，本文在此分别提出了２种不同的频率实时测量方法。
１系统频率变化趋势已知情况下频率测量方法
实际测量表明，电网频率，的变化频率约为凡＝
２．０８Ｈｚ。不失一般性。这里假设电网电压信号的频
率按式（１）变化。
ｆ＝５０＋ｏ．２ｓｉｎ（２＂ｔｒｆｊ）
（１）
设在ｋ一３、后一２、ｋ—ｌ、蠡时刻的频率瞬时采样值分
别为
万方数据
林的方等：两种简单实用的电网频率实时测量方法
Ｖ０１．２５Ｎｏ．４
ｆｉ＿３＝５０＋Ｏ．２ｓｉｎ（２７ｒｆｊ－６ｗｆｏ，Ｔｓ）
石＿２＝５０＋０．２ｓｉｎ（２，ｒｒｆｊ－４＂ｔｒｆＪｓ）
丘一ｌ＝５０＋０．２ｓｉｎ（２７ｒｆｊ－２＇ｒｒｆ，Ｙｓ）
口Ｉ＝２．４２４９５８６６０５８５ｌ１６５ｘｌ旷
ａ２＝１．２１２４７９３３０２９２５５８３ｘ１０ｒ５６ｌ－一１．９９０１２７００６４１３２２０６ｂ２＝０．９９０１７５５０５５８６４３２３
将式（５）的计算结果经低通滤波器滤波后得到
＾，代入式（１）得
ｆ＝５０＋ｏ．２ｓｉｎ（２ｑ０）
万方数据
第２５卷第４期
电网与清洁能源
３９
哈、／（讹））２＋（吉旦铲）２
（１２）
根据式（１２）可得实时的测量电压幅值。取尼次、尼一１次采样值计算频率如下：
鲻墨如（垒二１１＝些二垡巡丝二！）：
Ｕ：
ｃｏｓ（ｋｔｏＴｓ）ｃｏｓ［（ｋ－１油Ｔｓ］－ｓｉｎ（ｋｔｏＴｓ）ｓｉｎ［（ｋ－１Ⅻ瑚＝
ＣＯＳ（‘Ｏｒｓ）
坼葡aoa两rzia营2其中低通滤波器的系数为ao12124793302925583x10巧口i2424958660585l165xl旷a212124793302925583x10r56l一19901270064132206b209901755055864323将式5的计算结果经低通滤波器滤波后得到f50o2sin2q0根据上面的滤波器系数可知该滤波器的数据窗长度分子阶数分母阶数为6当采样率为9000ilz时可知该滤波器的群延时为0666ms所需的数据窗长度比基于傅氏算法的频率测量算法递推最小二乘法基于等比原理频率测量算法以及平滑加权相位差分法等测频算法所需的数据窗长度要小得多因此实时性有了很大的提高

基于准同步窗的相位差法实现电网频率的高精度测量

Ｌ ∑ＰＦ，＝ — ∑ｐＦ… ２＝ — ｉ２— — ・Ｆ： — ；Ｆ一：；— 。一・ —— ｉ一 ∑ｐ。； ∑ｐ。ｉ ∑ｐｉ
≠１』）丽』ｘ丽ｆｘ１ｆ（≠ ｘｄ（
３４广东科技２１．第１期０２．７９
今：
Ｆ仅）（≠
Ｂ２ △ ＋
ｊ）（ｄＦ仪
本文介绍的基于准同步窗的相位差法是对采样数据准同步化后用Ｄｒ变换后频域进行分析处理，Ｆｒ以计算出频率。该方法的采样方法是等间隔采样，无需与电网频率同步，对信号过零点附近的畸变不敏感，通过数据处理中增加迭代次数来达到高精度测量。本文着重讨论基于准同步窗的相位差法的算法实
了该方法在宽范围内仍具有很高的测量精度。该方法采样无需与信号周期完全同步，采用纯软件算法实现，降低硬件复杂度和成本，具
有重要的实际工程意义。
关键词：同步；准频率测量；相位差；高精度
１引言
电网频率是电力系统运行中的一个重要参数，供电质量是
现。
ｆｐ１』）（Ｆ【［）＝（００ｄ
经过多次递推后可得到：
Ｆｎ）（＝
可以证明：１（）＿ｉｍ仪－
』Ｉｘ）Ｆ（（ｌ）＿ｄｌ
２测量原理
２１准同步采样．
准同步采样法是在同步采样法的基础上发展出来的，是一种比同步采样更灵活、更准确、更可靠的采样测量方法。准同步采样最显著的特点是其采样周期不要求与信号周期严格同步，

基于ATmega16L的净水机控制系统的设计

应的标准在不断提高。由于工业废水和生活污水等水但
传［鞣感＝ｒ＝：二ｊ
器【；ｉ
—
ｊ消＼毒／菌Ｊ１杀
数字一量输
体排放量的不断增加，使水源污染日益加剧。人类经致
历了由最初的简单的沉淀净水到传统的煮沸处理，展发
到现在的深度净化饮用水。决饮用水污染问题有两条解
途径：是通过保护饮用水水源，用优质饮用水水源；一选
二是强化饮用水处理工艺。在发达国家饮用水净化处理
Ａｂｔｃ：Ｔｉａｅｎｒｄｃｓｎｗｅｉｎｕｏｔｐｒｅｃｎｒｌｙｔｍ．Ｔｅｒｃｅｐｏｉｅｈｄｓｇｔｏｇｔｎｓｒｔａｈｓｐｐｒｉｔｕｅａｅｄｓｇａｔｍａｉｕｉｒｏｔｓｓｏｃｉｆｏｅｈａｔｌｒｖｄｓｔｅｅｉｎｈｕｈｓａｄｉｓｈｍｅｆｒｈｓｋｙａｔｕｈｓｈｔｍｐｒｔｒｃｎｒｌｔｅｎｌｇｕｎｉｉｐｔｔｅｗｉｈｕｎｉｏｔｕ，ｔｅａａｃｅｓｏｔｅｅｅｐｒｓｓｃａｔｅｅｅａｕｅｏｔ，ｈａａｏｑａｔｙｎｕ，ｈｓｔｑａｔｙｕｐｔｈｄｔｏｔｃｔｐｅｅｖｄａｄｔｅｄｔｃｉｎｏｔｒｌｖ１ｈｏｒｓｏｄｎａｄａｅｃｒｕｔｄａｒｍｎｈｉｏｔｒｏｈｒａｅｐｏｉｅ．ｒｓｒｅｎｈｅｅｔｆｗａｅｅｅ．ＴｅｃｒｅｐｎｉｇｈｒｗｒｉｉｉｇａａｄｔｅｍａｎｓｆｏｃｗａｅｆｗｃａｔｒｒｖｄｄｌＡｔｔｅｓｍｅｔｈａｉ，ｉｈｓｒａｉｅｕｏｔｒｎｏｕｉｅ．Ａｔｌｓ，ｔｅｅｐｒｍｅｔｌｒｓｌｏｒｔｔｐｎｉａｅｈｎｔｍｅｔｒｎｍｅｔａｅｌｄａｔｍａｉｕｆｐｒｒｚｃｉｆａｔｈｘｅｉｎａｅｕｔｆｐｏｏｙｅｉｄｃｔｓｔｅｉｓｕｎｒｕｓｂｙａｄｒｌｂｙａｄｔｅｐｒｅａｅｅｔｅｎｔｎｌｓｎａｄｏｒｋｎｔｒｔｌｎｅｉｌｎｈｕｉｄｗｔｒｍｅｔｈａｉａｔｄｒｓｆｒｄｉｉｇｗａｅ．ａａｉｆｏａｎ

基于ATMEGA16L的电动语音型滑板车教学设计

目前市场上的大功率 MOS 管非常多，本设计选用 IRFB3607 N MOSFET，它的驱动电流最高可达到 80A，内阻仅为 7.4 毫欧。通过占空比的变化ห้องสมุดไป่ตู้现电机调速。
3. 摇杆电位器。摇杆电位器，包括设置于机壳内的一摇柄底座，该摇柄底座中心位置设有一内弧形凸起。一尾端设有夹头的塑胶盘，所述夹头夹置于摇柄底座的内弧形凸起；还包括一架设于机壳两侧壁上的下摇臂，该下摇臂的一端穿出机壳。一铁质摇柄的自由端穿出机壳的摇柄活动孔，该摇柄的固定端贯穿并固定连接下摇臂后插置于塑胶盘上。
此新型智能电动滑板相比其他代步工具，有明显的优势：灵活，轻巧，智能，易携带，创新性高，结构新颖，可直接在人行道上安全行驶，也可手提过斑马线，绝对不影响交通安全。
一、硬件设计
主控电路板与摇杆电路板均以 AVR ATMEGA16L 单片机为核心，并与 STC89LE52RC 单片机进行双机通讯确保系统运行效率，嵌入式系统使他更为智能。ATMEGA16L 主控系统、电机驱动系统、电子刹车系统、超声波与红外检测系统、无线数据传输系统、语音识别与交互系统、STC89LE52RC 副控系统、功放系统、电压检测与显示系统，这几部分组成。系统总体框图如图 1 所示。
4. NRF24L01 2.4GHZ 双通道无线收发。NRF24L01 是一款工作在 2.4-2.5GHz 世界通用 ISM 频段的单片收发芯片，无线收发器包括：频率发生器、增强型 ShockBurstTM 模式控制器、功率放大器、晶体放大器、制器、解调器、输出功率频道选择和协议的设置可以通过 SPI 接口进行设置极低的电流消耗，当工作在发射模式下发射功率为 6dBm 时电流消耗为 9.0mA 接受模式为 12.3mA 掉电模式和待机模式下电流消耗模式更低。全球开放 ISM 频段，最大 0dBm 发射功率，免许可证使用。支持六路通道的数据接收。

基于Atmega16L的无刷同步电机转子绕组接地检测系统

２０在０１
仪表技术与传感器
ＩｓｒｍｅＴｅｈｑｕａｄＳｎｓｒｎｔｕｎｔｃｎｉｅｎｅｏ
２００１Ｎｏ．０１
第１０期
基于ＡｔｇｌＬ的无刷同步电机转子绕组接地检测系统ｍｅａ６
高仕红，黄勇，陈功贵
ｗｉｏｔｄａｒａｏｅｅｔｎｎｎｅｓｂｅｔｘｉｔｎｖｌａｅｅｅＳｆａｅａｄｈｒｗａｅｏｒｕｄｎｅｅｔｎｓｓｅｗａｔｕｅｄａｅｆｄｔｃｉ，ａｄｉｓｎｉｌｏｅｃｔｉｏｔｇ，ｔ．ｏｔｒｎａｄｒｆｇｏｎｉｇｄｔｃｉｙｔｍｓｈｏａｏｗｏｄｓｎｄ，ａｄｉａｉｉａｉａｅｙｓｍｕａｉｎａｄｅｐｒｎ．Ｉｄｉｏｅｉｅｇｎｔｖｌｔｉｖｌｔｄｂｉｌｔｎｘｅｉｓｄｙｓｄｏｍｅｔｎａｄｔｎ，ｎｓｐｒｔｎｄｒｎｕｓｉｇｗｉｈｒｃｒｕｔｉｏｍｉｏｅａｉｕｇｂｒｔｔｓｏｔｉｉｏｉｎｈｃｏｒｓｐｏｅｙｓｌｔｎｒｓｌ，ｗｈｃｈｗｓｉｉｈｒｌｂｌｙｆｇｉｉｒｖｄｂｉａｉｅｕｔｄｍｕｏｓｉｈｓｏｔｈｇｅｉｉｔ．ｓａｉＫｅｒｓｒｓｌｓｙｃｒｎｕｌｃｒｃｌｍａｈｎｒｔｒｗｎｉｇ；ｏｎｉｇｄｔｃｉｎ；ｏｔａｅａｄｈｒｗａｅｓｓｅｙｗｏｄ：ｂｕｈｅｓｓｎｈｏｏｓｅｅｔａｃｉｅ；ｏｏｉｄｎｇｕｄｎｅｅｔｉｒｏｓｆｒｎａｄｒｙｔｍｗ

基于ATmega16L单片机的矿用甲烷和温度监测仪设计

ｍｅｇａｌ６Ｌ单片机为核心的监测仪设计方案。监测仪采用红外甲烷传感器和单总线数字式温度ＤＳ１８Ｂ１０传感器分别对甲
烷浓度和温度进行准确测量，实现了对采煤层多点温度的精确采集，将采集的甲烷浓度和温度数据发送至地面集中监控
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｉｔａｃｈｉｅｖｅｄｍｕｌｔｉ — ｐｏｉｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｅａｓｕｒｉｎｇｉｎｍｉｎｉｎｇｃｏｌａｓｅａｍｓ，ｔｈｅａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｄａｔａｏｆＣＨ４ｃｏｎｃｅｎ－
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆｈｉｇｈ — ａｃｃｕｒａｃｙｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｏｆｍｅｔｈａｎｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎａｔｒｏｃｉｏｕｓｃｏａｌｍｉｎｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ａｍｉｎｅ — ｕｓｅｄｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＡｔｍｅｇａｌ６Ｌｓｉｎｇｌｅ — ｃｈｉｐ．ＴｈｅｓｙｓｔｅｍｔｏｏｋｉｎｆｒａｒｅｄｍｅｔｈｎｅａｄｅｔｅｃｔｏｒａｎｄｄｉｇｉｔｌａｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｅｎｓｏｒＤＳ１８Ｂ２０ｔｏｄｅｔｅｃｔｔｈｅｍｅｔｈｎｅａｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎａｎｄ

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若令为采样周期，为采样频率，ｆ为基波频率，ｎ为标准基周期内采样的次数，为待求信号的周期。可得：
２测频方法的原理与误差分析
现在单片机采用较为多的是多周期同步法，其方法是利用
两个计数器，在一定的时间内，一个计数器计数被测信号，一
１引言
单片棚内爿晗有
基于Ｃ０ＳＲｓ算法的测频，是—种线插值算法，设电压催号为
Ｕ（）ｆ＝Ｖｉ（ｆ＋０）ｓｎ２ｔ
令信号的标准基周期为，则ｔ时刻前的一个周期为Ｕ（ —Ｔ）ｍｓｎ２：ｆｆ：Ｖｉ［ｎｆ（ —Ｔ）＋０】
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经验交流
＂ｃｈｉａＪｍｍｕｎｃｉｎｓｒｅｎｃＣｏｉａｔｏ
《自动化技术与应用》２００７年第２６卷第１２期
基于ＡＧＡ１网装置的频率ＴＥＬ并Ｍ６
和相位角同步测算方法
海涛，尚磊，武宁，丽敏，骆陈刘霞
（广西大学电气工程学院广西南宁５００）３０４
摘
要：并网装置就是在压差、频差、导前角满足条件的情况下，发出合闸指令，使发电机组平滑的并人到系统电『Ｊ “ｑ，其中关键Ｊ
（ｏｌｇｆｌｃｒａＥｇｎｅｉｇＧｕｎｉｉｆｉＮａＮｉｇ５００，ｈｎ）ＣｌｅＥｅｔｃｌｎｉｅｒ，ａｘｖｓｅｏｉｎＵｎｅ哆，ｎｎ３０４Ｃｉａ
ＡｂｔａｔＴｈｃｒｏａｉｎｉｓａｌｅｔｓｕｅｏｒｉｇｏｏｒｓｔｉｔｈｙｔｍｌｃｒｃｌｎｔｒ．ｈｓｐｐｒｐｅｅｔｓｒｃ：ｅｉｏｐｒｔｎｔｌｎｏｍｎｓｄｆｒｍｅｇｎｆａｐｗｅｅｏｔｅｓｓｅｅｅｔｉａｅｗｏｋＴｉａｅｒｓｎｓｉｎａｍｅｈｄｏｙｃｒｎｇｄｍｅｓｒｍｅｔｏｅｆｅｕｎｙａｄｐａｅｂｓｄｏｔｏｆｓｎｈｏｉｅａｕｅｎｆｔｑｅｃｎｈｓａｅｎＡＴＭＥＧＡ６Ｅｘｅｉｎｈｗｓｔａｈｓｈｒ１Ｌ．ｐｒｍｅｔｓｏｈｔｉｔ
Ｕｆ＝Ｖｉ（，＋０（）ｓｎ２ｆ）
＝
个计数器计数基本，ｇ，ｆ－这里的时间不是一个固定值，ｇ而是被
测信号的整周期倍。其频率计算公式为：
ｆ：ＮｂｆｂＮ：ＮｂｂＴ
Ｖｉ（ｆｔ２Ａｔｓｎ２ｏ＋￣ｆ＋０）
准频率唐号翕准色
故，可以实现计蜘｝ｉ耳望勺圣制及数据借匡】为ｌ。
ｔ时刻前任意时刻的瞬时值：
ｕ — ）ｓ［ｆｔ）日（＝ｉ２（ｔｎ￣ — ＋】
ＡＴＧ６ＭＥＡ１Ｌ是一款性价比较高的单片机，在并网装置的频差测算上具有很高的稳定性和精度［。２１
收日期：２６ — ０ —０２０８２
其中ｆＩ频。口＝２ａｔｏ设ｘｆ＋０，（信号每周采样 Ⅳ 对ｆ）
维普资讯
《动技与用２０年６第１期自化术应》０７第２卷２
次产生采样序列），则：
经验交流
ＴｈｃｅｃｎｉａＩＣＯｍｍｕｉａｉｎｓｎｃｔＯ
本文测算频率和频差主要就是依靠ＡＴ以Ｇ６单片机的ｌＥＡ１Ｌ
ｎ７： “ｆ一（— Ｌ）【（一Ｕｆ）Ｌ一＂【（ｕｔｎ】 “ｆ（— 】０）／）
而ｆｌｏ＝／即为频率。当被测信号的标准基周期与实际周期有Ｔ
差异时，ＣｏＳ可用Ｒｓ加权平均算法计算信号周期偏差来加以校正。
基于傅立叶变换的测频法，根据傅氏滤波的原理，除电压滤信号中的高次谐波，抽取其基波分量。设电压信号
的参数获取都来自发电机组和系统电网的电压信号，本文介绍了一种基于ＡＴＧＡ１Ｉ的频率和相位角同步ｆ】方法，经ＭＥ６Ｊｌ！ｆ算
过实验证明这一方法是切实可行的。关键词：频率；相位角；单片机；计数器【图分类号：Ｔ４．ｆ１Ｍ７４４文献标识码：Ｂ文章编号１０—７４２０）１— ０９００３２１（０７２０９ — ３
ｍｅｈｄｉｒｃｉａｅｓｂｌ．ｔｏｓｐａｔｃｌａｉｅｆ
Ｋｅｒｓｒｅｕｎｙｐａｅａｇｅｓｇａ — ｈｐ；ｏｙｗｏｄ：ｆｑｅｃ；ｈｓｎｌ；ｉｎｌｃｉｃｍｐｔｒｃｕｔｒｕｅ；ｏｎｅ
ＳｙｃｒｎｇｄＭｅｕｅｎｆｈｅｕｎｙａｄｎｈｏｉｅｓｒｍｅｔｅｆｑｅｃｎｏｔｒ
ＰａｅＡｎｌａｅｎＡＭＥＧＡ１ＬｈｓｃｅＢｓｄＯＴｌ６
ＨＡ１＇ａ，ＨＡＮＧｉＬＵＯｕｎｎ，ｒｏＳＬｅ，Ｗ－ｉｇＣＨＥＮ－ｉ，ＵａＬｉｍｎＬＩＸｉ