基于PIC单片机的电能表时钟误差分析仪的研究

作者：时间：2012-06-21来源：网络收藏

系统中采用的是多周期同步测频法，需要在对被测信号开始计数的同时对基准信号计数，当被测信号计时完成的同时基准信号的技术也要停止。这一过程可以采用PIC16F87x内置的CCP模块来实现。CCP模块是指捕捉／比较／脉宽调制模块((2apturelC20mparelPWM module，CCP module)，该模块可以提供外部信号捕捉、内部比较输出以及PWM输出这3种功能。捕捉与比较功能在基本的动作方式是相同的，在搭配定时器使用时，捕捉指的是侦测引脚上输入信号的状态。在信号的变化吻合设定的条件时(信号上升沿或下降沿出现时)，产生中断并记录当时的定时器值；比较是将事先设定好的值与定时器的值相互比较，一旦两个值相等时，产生中断并驱动事先设定好的动作；PWM则是输出脉冲宽度可调的信号，脉冲的周期(period)和工作循环周期(duty cycle)是由内部的定时器比较产生的，因此也需要搭配定时器来使用。

系统显示采用AY0438驱动4位LCD显示电路。AY0438是．Microchip公司生产的一种完整的CMOS显示驱动器，可在单片机或微处理器的控制下直接驱动LCD显示模块。它结构简单，使用方便。特别是在驱动32段LCD显示器方面，更能显示出它的精巧和方便。AY0438只用3条控制线即可连续不断地向与它相连的LCD显示器输进驱动信号。该器件内含32位锁存器，它既可以对被显示的数据进行锁存，也可以锁存微处理器的状态或波形。系统最终频率测量结果和日误差值将由其显示。

2．2系统软件组成

根据其实现的功能，可以把复费率电能表时钟晶振误差检定仪的软件划分为以下几个功能模块：

(1)计时检定部分：主要功能是完成对信号的采集，计数和日计时误差的计算；

(2)通讯及显示：通讯主要功能是完成单片机和上位机的通信，一般采用的是异
步串行通信；显示的功能是在液晶显示屏上显示出晶振频率的大小，计时误差等项；

(3)其他一些子程序包括看门狗，延时，保护程序等。

系统流程图如图3所示。

3结束语

本文采用该系统对不同标准频率进行测试后，得到该系统的频率测量准确度：±0．15 PPM，日误差准确度≤10 ms。该系统采用多周期同步测量方法利用PIC单片机实现了复费率电能表误差检定仪的设计，具有体积小、重量轻、稳定可靠、易于操作、测量精度高的特点，实现了复费率电能表的误差检定。