基于ARM9的电网谐波监测系统设计

　　3.3 AD芯片的选择

　　虽然S3C2440A自带内部AD，但精度只有10位，为满足采集精度要求该监测仪AD转换芯片采用MAXIM公司的MAX125，它是一种八通道高速14位模数转换器件，采用逐次逼近转换技术，模数转换器的转换时间为3μs。

4 软件设计

　　系统的软件分为系统初始化、采样转换、FFT计算、数据统计分析存储、时钟读写、人机交互以及和上位机的通信等几个模块。滑窗迭代DFT检测方法实现流程图如图4所示。

图4 谐波检测程序流程图

　　本系统的信号采样频率为6.4k，即每个工频周期采样128点，然后进行FFT计算，所得结果再根据系统的设定参数进行统计、分析、存储、显示等操作，同时时刻监测有无按键输入和上位机命令请求。

　　由于嵌入式系统体积有限，存储设备的容量有限不可能保存长期的测量数据，所以可以通过将数据上传至PC机大容量硬盘中的办法保存历史数据，然后利用上位机软件对谐波数据进行宏观分析。

5 系统的抗干扰设计

　　为了保证系统的稳定工作，系统在硬件设计中采取以下抗干扰措施。

　　（1）给处理器电源加滤波电路，以减少电源噪声对微处理器的干扰。

　　（2）对电路板进行合理布局，数模分区，强电、弱电分区，将处理器尽可能远离开关电源等强干扰源。

　　（3）在进行DFT变换前，多采集几组数据求平均值后在进行计算，可以有滤除干扰的作用。

6 结束语

　　本文设计的三相电压谐波监测仪充分利用了32位arm9处理器的运算速度快、处理数据能力强及片上资源丰富等优点，合理进行外围电路扩展，在系统硬件和软件上采取了多项抗干扰措施，使该监测仪完全能够满足对电力系统各项参数监测的实际需求，必将有着良好的应用前景。