基于TMS320F28334设计的音频范围扫频仪protel99se硬件原理图PCB+软件源码+WORD论文文档.硬件采用核心板+底板的设计,2层板,底板大小为121*65mm,AD设计的工程文件,包括完整的原理图和PCB文件,可以做为你的学习设计参考。 本文设计目的是制作一台音频范围的扫频仪,该扫频仪包括下位机DSP及外围电路完成指定频率范围幅频特性测试和上位机VB图形显示界面,之间通过RS232串口电缆连接。此外为了方便测试性能,我们还制作了一个带阻网络模块。 在电子测量中,经常遇到对网络的阻抗特性和传输特性进行测量的问题,其中传输特性包括增益和衰减特性、幅频特性、相频特性等。用来测量上述特性的仪器我们称为频率特性测试仪,简称扫频仪。它为被测网络的调整、校准及故障的排除提供了极大的方便。我们所设计和制作的这台音频频率范围内的扫频仪,能够实现在音频范围内对带阻网络进行其特性的测试,性能良好。 DSP(Digital Signal Processing)数字信号处理是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。而DSP(Digital Signal Processor)是一种独特的微处理器,是以数字信号来处理大量信息的器件,也是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器,其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。在这个设计中,我们选择了新款的低成本控制系列TMS320F28234芯片,主要使用了DSP内部PWM、SCI以及ADC外设。 本设计基于TMS320F28234 DSP平台,完成了扫频仪的制作与测试。
基于TMS320F2812设计的光伏并网发电模拟装置ALTIUM设计硬件原理图+PCB+软件源码+WORD论文文档, 硬件包括4块板卡,分别为DSP_TMS320F2812控制板,采样信号调理板,功率管驱动板,DC-AC主板,AD设计的工程文件,包括完整的原理图和PCB文件,可以做为你的学习设计参考。 摘要:整个光伏发电逆变系统确定采用全桥作为逆变器的拓扑结构;给出基于双闭环控制的系统传递函数,通过比较选择单极性混合正弦脉宽调制作为逆变器的调制方式;并在SABER软件下验证了整体设计方案的可行性。整个系统的硬件部分包括主电路、驱动电路、采样调理电路和保护电路,以及数字控制系统的硬件电路。基于TMS320F2812平台的逆变器软件设计则包括双闭环控制策略的数字PI实现以及SPWM的数字生成和ADC的软件校正等。最后的作品测试结果表明,逆变器的输出功率、系统效率、波形THD、负载调整率等各项指标均满足要求,系统具有优异的稳态性能和动态性能。 关键词:逆变器,DSP,闭环控制策略,SPWM Photovoltaic Inverter System based on TMS320F2812 Cuiyijun,Huchao,Kangchuanhua (College of Information Science and Technology, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics) Abstract: The Photovoltaic Inverter System is developed with full-bridge topology. It is proved to be with good steady-state characteristics and dynamic performance by analyzing the transmission function of the dual-loop control strategy. The hybrid SPWM modulation is chosen by comparing several classic modulation methods. The system solution is verified to be practicable through the Saber simulation.The whole system consists of hardware designs such as main circuits, driver circuits, sample and signal conditioning circuits, protecting circuits and the software designs such as the realization of PI control strategy and the rectification of the ADC precision in TMS320F2812. Finally, the experiments on the system indicate that all the performance including the output power, the efficiency, the THD of output waveform and load regulation of the experimental prototype proves to be qualified, The PV inverter system has excellent steady-state characteristics and dynamic performance. Key words:inverter, DSP, closed-loop control strategy, SPWM 该设计装置模拟光伏并网发电,主要由主电路、控制电路、采样调理电路、驱动保护电路、辅助电源等部分组成。逆变器控制采用混合脉宽调制(HPWM)方式,很好地降低了开关损耗。系统的数字处理模块采用了具有高处理速度、低功耗的芯片TMS320F2812。采用PI控制策略进行逆变系统的控制,参数设置简单,易整定。系统能够实现最大功率点的跟踪,具有欠压保护、过流保护以及相位跟踪等功能,并在过流、欠压故障排除后能自动恢复正常状态。
2021-07-14 20:04:34 2.89MB 光伏并网发电 TMS320F2812 逆变器 SPWM‘
基于TMS320F2808设计光伏并网发电模拟器ALTIUM设计硬件原理图+PCB+软件源码+WORD论文文档,硬件设计包括3款板卡,分别为TMS320F2808控制板,DSP扩展板,DCAD板,AD设计的工程文件,包括完整的原理图和PCB文件,可以做为你的学习设计参考。 摘要:本系统涉及三大关键技术:全桥驱动电路、H桥功率变换电路、低通滤波器。系统以全桥驱动电路为核心,以TMS320F2808数字信号控制器为主控制器和SPWM信号发生器。根据输出电压采样值,调整SPWM信号幅度,实现最大功率点跟踪。根据鉴相器得到的输出信号和参考信号的频率信息和相位信息,对SPWM信号做出调整,实现频率跟踪和相位跟踪。 [关键词] 全桥驱动 H桥功率变换 变频低通滤波器 TMS320F2808 SPWM Grid simulator based on TMS320F2808 Wangchao, haoshuang, baipuwei (School of Electrical Engineering, Xidian University) Abstract: The system contains three key technology: full bridge driving circuit、H bridge power converter circuit and variable low pass filter. The core of the system is the full bridge circuit and the main controller is the TMS320F2808. The magnitude of SPWM is adjusted based on the output voltage sampling, so that the output power keep being the largest. The output frequency is following the reference frequency based frequency information and phase information from phase detector. [Key Words] full bridge driving H bridge variable low pass filter TMS320F2808 SPWM 1. 引言 我们的题目是设计并制作一个光伏并网发电模拟装置,将模拟光伏电池发出的直流电转化为与电网模拟参考信号同频同相的交流电而实现模拟并网。 尽管寻找新能源的工作已经有悠久的历史了,但是能源的日益短缺已经迫使人们更加努力的寻找和开发新能源。在这个过程中,人们很自然的把目光投向了各种可再生的替代能源。光伏发电就是其中之一。光伏发电以其能源清洁性、资源的充足性及潜在的经济性等优势,在世界范围内受到高度重视。随着造价日益降低,其应用越来越广泛。 在工业控制领域,外设丰富,性能强大的通用控制处理器已经成为主流。TI公司生产的c2000系列DSP便是其中的典型代表,本系统采用TMS320F2808作为主处理器,完成平台的各项处理功能。 2. 系统指标 本设计达到了该题目要求的所有基本指标和的发挥部分指标,并在此基础上进行了扩展。其测试记录如表2.1。
基于TMS320F28027设计的光伏并网发电模拟装置AD设计硬件原理图+PCB+软件源代码+WORD论文文档,硬件采用2层板设计,板子大小为107*83mm,AD设计的工程文件,包括完整的原理图和PCB文件,可以做为你的学习设计参考。 摘要:本装置采用TMS320F28027为控制核心,实现了模拟光伏并网系统的功能,具有最大功率追踪(MPPT),输出电压与给定参考电压频率、相位同步,欠压、过流保护,欠压保护的自动恢复等功能,且具有LCD屏幕显示,界面友好。本装置主电路拓扑采用全桥逆变电路,采用倍频SPWM调制方式,MPPT采用恒定输入电压法实现,相位跟踪使用软件锁相实现。本装置性能良好,其中MPPT跟踪时输入电压相对偏差的绝对值小于0.7%,频率跟踪相对误差小于0.09%,相位跟踪误差2°左右,输出波形THD小于2%,欠压保护动作电压25.02V,过流保护动作电流1.50A,效率达84%以上。 关键词:C2000,光伏并网,倍频SPWM,MPPT,PL 1 引言 TI公司的C2000系列微控制器既具有DSP的高速运算性能,也具有MCU的界面管理能力。最近C2000系列推出的F2802x/F2803x Piccolo子系列控制器结构更加精简,工作频率能达到40MHz~60MHz,具有功能强大的EPWM模块,ADC模块和ECAP模块,性价比极高,非常适合在中小型电力电子系统中的应用。本文基于TMS320F28027微控制器设计了一个光伏并网模拟装置。该装置实现了MPPT和模拟并网功能,且具有良好的界面,系统的各种状态在LCD中显示。 本文以下部分共分四个方面进行介绍:第2部分讲述系统方案,包括系统框图、主电路拓扑、SPWM调制方式、各种控制策略;第3部分讲述系统硬件设计;第4部分讲述系统软件设计;第5部分给出了系统的测试结果。 2 系统方案 光伏并网模拟装置主要由DC-AC变换电路、驱动电路、电压、电流调理电路、TMS320F28027控制单元、显示电路等组成。
基于TMS320F2808复合频率测试仪AD设计原理图及PCB板图+软件代码+WORD论文文档,硬件采用2层板设计,板子大小为96*90mm,AD设计的工程文件,包括完整的原理图和PCB文件,可以做为你的学习设计参考。 硬件主要器件如下: Library Component Count : 32 Name Description ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 2801-60 74lLVC4245 BNC BNC Elbow Connector Cap Capacitor Cap Pol2 Polarized Capacitor (Axial) Component_1_1 D Connector 9 Receptacle Assembly, 9 Position, Right Angle D Schottky Schottky Diode D Tunnel1 Tunnel Diode - RLC Model Double_OP Fuse 2 Fuse Header 2 Header, 2-Pin Header 2H Header, 2-Pin, Right Angle Header 3 Header, 3-Pin Header 7X2 Header, 7-Pin, Dual row Inductor Inductor LCD1620 LED0 Typical INFRARED GaAs LED LM324D Quadruple Operational Amplifier LM385LP-2.5 Micropower Voltage Reference MAX232 PWR2.5 Low Voltage Power Supply Connector QNPN NPN Bipolar Transistor REF01AU +10V Precision Voltage Reference REG1117-3.3 800mA and 1A Low Dropout Positive Regulator 2.85V, 3.3V, 5V, and Adjustable RPot Potentiometer RPot SM Square Trimming Potentiometer Res Semi Semiconductor Resistor Res2 Resistor SO-8 SW-PB Switch XTAL Crystal Oscillator 摘要:本设计基于TMS320F2808芯片,结合国内外文献中复合频率信号的检测方法,提出了一种频谱Sa函数比例查表法,通过两次采样以及相应的采样频率再修改,结合IQmath技术进行高速的2048点的FFT运算,并实现了在频率谱中对于复合信号的主次信号的频率、幅度信息的快速、高分辨率计算,同时使用DSP2808的HRPWM功能结合CD4053模拟开关和6阶有源滤波电路实现高精度的复合信号的再生。系统的测试结果证明我们的设计是可行的。 关键词:复合频率信号、Sa函数比例查表法、DSP、FFT、HRPWM
基于TMS320F2808 DSP设计的复合频率信号频率计MULTISIM仿真+WORD论文文档, 1 引言 混合信号检测在信号处理领域中占有重要的地位。在故障检测、电谐波信号测量、噪声监测等应用场合中,人们都需要通过特定的算法对混合信号的频率、幅值或者其他信号特征量进行测量,从而实现对信号的进一步处理。现实中的信号一般都是多频率的混合信号,单频信号的测量方法并不适用,此时就需要使用数字信号处理方法。 在数字信号处理算法中,傅里叶变换是是用于混合信号测量的经典而有效的方法,它将信号的时域信息转换成频域信息,通过对频谱图的分析,计算出信号的频率、幅值、相位等特征量。本课题中,要求对含有两个频率的复合信号分别检测出主次信号的频率与幅值,我们采用了快速傅里叶变换(FFT)算法作为基本的处理算法,选用TI高性能的DSP芯片设计了完整的复合信号检测系统,实现了复合信号的准确测量以及重建。 2 系统指标 本系统完成了设计要求中所提出的各项任务,系统所达到的指标都超过了基本部分以及发挥部分的设计指标,具体说明如下: (1) 利用设计的硬件电路完成外部信号的叠加、偏置、限幅、整形以及输出信号的滤波等; (2) 主次信号的测量范围20Hz~20KHz;若延长测量时间,主次信号的测量范围可达到0.25Hz~20KHz; (3) 复合信号频率分辨率最高可达0.05%,即可分辨出的主信号与次信号频率差为主信号的0.05%,远高于设计要求中的10%指标; (4) 可以准确地检测出主信号与次信号的频率值(几乎达到零误差),在未发生频谱混叠情况下,主次信号的幅值的检测误差在0.5%之内;若频谱混叠使得次信号幅值被主信号展宽的频谱所掩盖,此时仍能准确检测出主次信号的频率值,主信号的幅值误差在5%以内; (5) 利用DSP内部PWM发生器以及外部滤波器实现了主信号重建以及主次信号的同时重建;重建信号的频率误差在1.5%以内,幅值误差在7%以内; (6) 通过串口实现上位机与DSP之间的通讯,上位机发出指令实时控制DSP,DSP检测的主、次信号频率和幅度测量结果输入至上位机进行实时刷新显示。 3 系统设计方案 3.1 总体介绍 题目中要求测量混合正弦信号的幅值与频率,须使用到数字信号处理方法。我们选择经典的FFT(快速傅里叶变换)算法作为整个设计的基本处理方法。外围两路正弦信号通过信号叠加电路与偏置电路,经DSP的AD采样后送入DSP进行处理。整个系统由外围信号调理电路、DSP处理及运算单元、DSP与PC机通信单元、PWM滤波电路等组成,相应的总体设计图如下所示。 图 1 系统整体设计图 系统的硬件主要包括信号调理电路(整形、放大、输入滤波等)、通讯电路、输出滤波电路等外围硬件电路,实现混合信号测量及重现的整个功能。 系统的软件用来实现对信号的采样、信号运算、SPWM波形生成等。系统软件设计中主要有三个关键问题:一是
基于TMS320F28335的复合信号频率计软硬件设计资料+WORD论文文档 摘要:本设计采用TMS320F28335DSP芯片,制作了一台复合信号频率计,利用片内12位16通道AD开创性进行双通道同步采样并取平均值提高采样精度。运用TI的浮点运行库C28x_ FPU_Library对采样数据进行FFT运算,并采用基于全相位谱分析的时移相位差校正法进行频谱校正。设计了一种在无需任何外部硬件控制的情况下,对采样频率自适应的算法。系统测试结果表明,本设计的频率分辨率高,且能分辨的主次信号最大频差为29.99kHz。 1 引言 本系统的设计源于竞赛命题组题目——复合信号频率计。 当今的世界是一个数字化的世界,数字信号处理器在其中扮演着举足轻重的角色,TI公司作为全球领先的半导体公司,其数字信号处理器在这领域起着十分重要的作用。 离散傅立叶变换(DFT)技术是数字信号处理中的核心技术。1965年库利(Cooley)和图基(Tukey)提出了简称FFT的快速傅立叶变换(Fast Fourier Transform)的算法,目前它己广泛应用于数字信号处理的各个领域。谱分析是FFT的一个重要应用领域,本设计即是以谱分析的方法得到主次信号的频率和幅值。 TMS320F28335是TI公司新推出的高性能32位浮点数字信号处理器,利用片内12位16通道AD进行双通道同步采样取其平均值以提高精度,并利用TI提供的浮点运行库对样本数据进行FFT运算,再采用精度极高的基于全相位谱分析的时移相位差法进行校正,得到精确的主次信号的频率和幅值,通过串口发送至上位机,同时利用28335高精度的EPWM重建主次信号波形。 2系统指标 本设计达到了题目的所有基本要求和发挥部分,并在此基础上进行了创新。
基于TMS320F2812 光伏并网发电模拟装置PROTEL设计原理图+PCB+软件源码+WORD论文文档,硬件采用2层板设计,PROTEL99SE 设计的工程文件,包括完整的原理图和PCB文件,可以做为你的学习设计参考。 摘要:本文实现了一个基于TMS320F2812 DSP芯片的光伏并网发电模拟装置,采用直流稳压源和滑动变阻器来模拟光伏电池。通过TMS320F2812 DSP芯片ADC模块实时采样模拟电网电压的正弦参考信号、光伏电池输出电压、负载电压电流反馈信号等。经过数据处理后,用PWM模块产生实时的SPWM 波,控制MOSFET逆变全桥输出正弦波。本文用PI控制算法实现了输出信号对给定模拟电网电压的正弦参考信号的频率和相位跟踪,用恒定电压法实现了光伏电池最大功率点跟踪(MPPT),从而达到模拟并网的效果。另外本装置还实现了光伏电池输出欠压、负载过流保护功能以及光伏电池输出欠压、过流保护自恢复功能、声光报警功能、孤岛效应的检测、保护与自恢复功能。系统测试结果表明本设计完全满定设计要求。 关键词:光伏并网,MPPT,DSP Photovoltaic Grid-connected generation simulator Zhangyuxin,Tantiancheng,Xiewuyang (College of Electrical Engineering, Chongqing University) Abstract: This paper presents a photovoltaic grid-connected generation simulator which is based on TMS320F2812 DSP, with a DC voltage source and a variable resistor to simulate the characteristic of photovoltaic cells. We use the internal AD converter to real-time sampling the referenced grid voltage signal, outputting voltage of photovoltaic, feedback outputting voltage and current signal. The PWM module generates SVPWM according to the calculation of the real-time sampling data, to control the full MOSFET inverter bridge output sine wave. We realized that the output voltage of the simulator can track the frequency and phase of the referenced grid voltage with PI regulation, and the maximum photovoltaic power tracking with constant voltage regulation, thereby achieved the purpose of grid-connected simulation. Additionally, this device has the over-voltage and over-current protection, audible and visual alarm, islanding detecting and protection, and it can recover automatically. The testing shows that our design is feasible. Keywords: Photovoltaic Grid-connected,MPPT,DSP 目录 引言 1 1. 方案论证 1 1.1. 总体介绍 1 1.2. 光伏电池模拟装置 1 1.3. DC-AC逆变桥 1 1.4. MOSFET驱动电路方案 2 1.5. 逆变电路的变频控制方案 2 2. 理论分析与计算 2 2.1. SPWM产生 2 2.1.1. 规则采样法 2 2.1.2. SPWM 脉冲的计算公式 3 2.1.3. SPWM 脉冲计算公式中的参数计算 3 2.1.4. TMS320F2812 DSP控制器的事件管理单元 4 2.1.5. 软件设计方法 6 2.2. MPPT的控制方法与参数计算 7 2.3. 同频、同相的控制方法和参数计算 8 2.3.1
基于TMS320F2812设计的数字频率计论文文档+AD设计硬件原理图+PCB+dsp软件源码,,2层板设计,板子大小为143*107mm,AD设计的工程文件,包括完整的原理图和PCB文件,可以做为你的学习设计参考。 硬件板子器件如下: Library Component Count : 26 Name Description ---------------------------------------------------------------------------------------------------- BNC BNC Elbow Connector BSS138 Cap Capacitor Cap Pol1 Polarized Capacitor (Radial) Cap Pol2 Polarized Capacitor (Axial) Cap2 Capacitor Component_1_1 Crystal 有源晶振 D Connector 9 Receptacle Assembly, 9 Position, Right Angle Diode 1N4007 1 Amp General Purpose Rectifier Diode 1N4148 High Conductance Fast Diode Header 2 Header, 2-Pin Header 3 Header, 3-Pin Header 7X2 Header, 7-Pin, Dual row Inductor Inductor Inductor Iron Magnetic-Core Inductor LED1 Typical RED GaAs LED LM358N Single-Supply Dual Operational Amplifier MC7905.2BD2T Three-Terminal Negative Voltage Regulator RP Res1 Resistor Res2 Resistor SN74LVC1G14 SW-PB Switch TMS320F2812PGF TPS767D301 摘要::: : 频率测量用途非常广泛,高精度、宽量程的数字频率计因而成为重要的测量仪器。本设 计采用多周期测量原理,即用标准频率信号填充整数个周期的被测信号,从而消除了被测信 号+1 的计数误差,其测量精度仅与门控时间和标准频率有关,克服传统的直接测频或者直 接测周法均不能全面满足高精度要求的缺陷。选用 TMS320F2812 型号的 DSP 芯片作为核心处 理单元,结合其高精时钟和快速运算的优点,充分利用其内部的事件管理器:捕获单元,定 时/计数单元,比较单元,脉宽调制电路 PWM,实现高精度的频率测量,并且实现了脉宽和 占空比的测量。 关键词: 高精度频率测量;脉宽和占空比测量;多周期测量原理;DSP
基于TMS320F2812的复合频率信号频率计ALTIUM设计原理图+PCB+软件源码+论文文档资料,硬件采用2层板设计,板子大小为104*93mm,AD设计的工程文件,包括完整的原理图和PCB文件,可以做为你的学习设计参考。 1 引言 在工业测量中,被测信号往往是含有多个频率参数的复合信号,并且在测定过程中,由于环境因素、仪器自身等影响,不可避免地含有噪声,因此,如何准确分辨出复合信号的不同频率成分,对工业测量具有重要的现实意义。 对于单频率测量,主要采用的方法有:直接测频法,直接测周法,组合法,倍频法和高精度多周期测量法。而对于复合频率信号,以上方法均无法准确分辨出不同的频率成分。 数字信号处理技术的发展为复合频率信号的测量提供了强有力的工具。经典的谱分析算法可以在频域对不同频率成分的信号进行分析;高速的数字信号处理器(Digital Signal Processor,简称DSP)具有高速处理和运算能力,为算法的实时实现提供了保证。本设计基于美国德州仪器(TI)公司TMS320F2812 DSP,充分利用DSP片上丰富的外设资源并搭建外围输入输出电路,采用频谱分析算法实现对复合频率信号的频率和幅值的测量。 2 系统方案 本设计的主要任务是测量两个正弦信号的叠加信号 , 其中,x1是主信号,幅值为 V(偏置为0V),频率为:20-20kHz;x2是次要信号,幅值为主信号的1/4-1/6,频率为:20-20kHz; 为了完成以上任务,系统方案设计如下。 2.1总体介绍 利用外部信号源和自制的加法电路得到叠加的正弦信号。频率测量系统主要由信号调理电路、DSP模块、电源管理模块、通讯模块和信号重建电路组成,实现叠加的正弦信号不同频率成分幅值和频率的准确测量和重建。 由信号发生器的两个通道分别产生满足幅值和频率要求的主信号和次信号,通过放大器跟随输出实现阻抗匹配及隔离作用,经由放大器OPA2134搭建加法电路叠加,产生频率范围为20~20KHz复合频率信号。利用DSP片内12位AD模块采集复合信号,为了保证AD采样精度,利用数字电位器AD5259实现输入信号幅值分段放大并且叠加1.5V直流偏置,使得输入信号尽可能接近ADC满量程。为了进一步提高AD采样的精度,使用外部基准源并且在软件部分采用过采样法;基于TMS320F2812高速运算的特点,利用频谱分析算法分辨主次信号,测量出信号的频率和幅值,同时采用频谱校正算法修正非整周期采样的误差,以提高频率和幅值测量精度;最后通过SCI串行通讯将测量结果送至上位机显示,显示刷新时间为1s。根据测量出的信号频率和幅值,利用TMS320F2812片内PWM模块和外部滤波电路重建主信号和次信号,为了提高信号重建的精度,利用开关电容滤波器TLC04实现程控滤波器。 2.2信号频率及幅值测量原理 叠加的主次信号经过采样后成为离散序列,用快速傅里叶变换(FFT)将信号由时域变换到频域中进行分析。由于叠加前的输入信号都为正弦信号,根据离散序列选频性可知,频域上幅值最大的点的幅值和频率对应主信号的幅值和频率,幅值大小次之的点对应次信号。因此可以求出主次信号频率和幅值。