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迫于成本压力,想用STM32单芯片做三相交流数字多功能表

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楼主
senny|  楼主 | 2011-12-6 13:24 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 senny 于 2011-12-6 13:38 编辑

迫于成本压力,小弟想用STM32单芯片做三相数字多功能表。不知可行?
小弟现在的初步想法。望各位大侠指导指导啊。

以前的方案是7022b+FSC AW32做的。硬件成本也差不多,但量产校准太麻烦,人工浪费很多。现在小弟想用STM32单芯片做,就是利用STM32本身的12位ADC采样,然后真有效值计算。电度功能根据自己计算的功率进行积分。
我的精度要求:
1、电流、电压精度:0.5级
2、有功功率、有功电能  1级
3、无功功率、无功电能、功率因数  2级
4、频率                      0.2级
5、不带谐波分析。

采样CT、PT还用以前的方案,0.2级的互感器采样。

算法上不用FFT或DFT,直接计算真有效值。

可有做过的前辈,说说这方案可有什么困难的地方或者说不可实现的地方,具体我现在还是处于想法的阶段,下一步准备打一块DEMO板,试试看,很多事情毕竟只有自己试了才知道。还有以前一直用FSC的8BIT单片机,现在突然转32位,还不知道自己会遇到哪些问题,不过看了下,好像难度也不大,用C都差不多的。就是配置上不同而已。呵呵,希望前辈多多指导。
谢谢你们!

再补充一点,人机界面、通讯等外设电路,基本都可以把以前的拿来用的。下面是初步为DEMO板设计的前端调理电路。各位看看可有什么问题?可能还要加个过零触发部分。这点还在看STM32的ACP的功能,等看好了再加。
现在什么成本都得减,电源还没想好,以前用不了这么多电源,现在电源又多了。
小公司,烦啊。市场真是没法,以前这个表还能卖500多块,现在有人卖300多了。创业真累。。呵呵,跑题了。。唠叨两句。

sig.jpg (151.86 KB )

前端信号调理

前端信号调理
沙发
fe07fe| | 2011-12-6 13:32 | 只看该作者
不会路过!

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板凳
i55| | 2011-12-6 13:47 | 只看该作者
太强了我支持你,我做过单向20kHz脉动直流的真有效值和功率测试,很成功。

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地板
senny|  楼主 | 2011-12-6 13:50 | 只看该作者
太强了我支持你,我做过单向20kHz脉动直流的真有效值和功率测试,很成功。
i55 发表于 2011-12-6 13:47


敢问一下,老兄,你是直接用均方根值计算,还是FFT?谢谢!

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5
i55| | 2011-12-6 13:54 | 只看该作者
敢问一下,老兄,你是直接用均方根值计算,还是FFT?谢谢!
senny 发表于 2011-12-6 13:50

均方根。
采样率1Msps,DMA控制,每1024次采样完成后立刻计算,同时给另一个1024缓冲区让他采去!

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6
senny|  楼主 | 2011-12-6 14:03 | 只看该作者
谢谢你老兄,你的回复让我信心倍增,因为我的思路与你一样的。只不过我的计算量比你稍大一点。不过我的基波频率比你低不是一个数量级的,所以我的采样率准备控制在12.8ksps以下。准备用一个定时器,触发两路ADC“同步”采样。呵呵。。。
谢谢你。

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7
pkat| | 2011-12-6 14:07 | 只看该作者
绝对可行

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8
i55| | 2011-12-6 14:09 | 只看该作者
我查过商业功率计芯片采样率都在300~500kHz这个水平上,所以我担心你的采样率太低,会在谐波失真的情况下达不到精度要求。

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9
open_free| | 2011-12-6 15:08 | 只看该作者
本帖最后由 open_free 于 2011-12-6 15:13 编辑

,pt是啥?

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10
午夜霓虹| | 2011-12-6 15:17 | 只看该作者
感觉这样坐下来,可能会比你原来的成本还高,呵呵。

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11
i55| | 2011-12-6 15:18 | 只看该作者
本帖最后由 i55 于 2011-12-6 16:22 编辑

给你一个例子,输入0~3.3V脉动直流,输出经过真有效值转换的0~3.3V直流。
用的是STM32F103C8T6
sw006.zip (465.64 KB)
8月份做的,放出的是没改好的版本,rms()函数里面少了一句ptr++凑合着看吧。

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12
午夜霓虹| | 2011-12-6 15:23 | 只看该作者
STM32F103C8T6这颗芯片的ref和VDD是连到一起的,如果做这么高精度的东西,外部的LDO能行吗,呵呵。

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13
senny|  楼主 | 2011-12-6 15:29 | 只看该作者
,pt是啥?
open_free 发表于 2011-12-6 15:08


老兄啊,你连PT都没搞清,张口就来个300多买两个。晕死,,,你以为这里面就一个STM32的单片机啊?我来给你数数清单,大致的数下啊。电源:+3.3V MCU  +5V485,+-12V OP(继电器也从OP电源取的,怎么抗干扰自己想吧)。这个电源多少钱?并且每组之间都要隔离1500V以上?SG2525的片子。前端3个CT,3个PT,我们用的都是坡莫合金的。一个就5块多,总共6个啊。还有温飘是100PPM的精密电阻,PCB板3块,一块人机、一块模拟采样加功率电源板,一块CPU板。通讯接口器件、不是开发板的线路结构啊,芯片不值钱,可外围保护值钱,还有其他的LED、逻辑器件、阻容件、前端OP,贴装、外壳、包装都要钱啊。
哎,现在越做越烦恼,客户不欠账卖不掉,供应商不给钱不发货。市场现在乱得一塌糊涂,你500,我450,你450,我400.。。。。。

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14
i55| | 2011-12-6 15:29 | 只看该作者
本帖最后由 i55 于 2011-12-6 15:35 编辑

楼主也没说他要用c8t6丫,楼上的楼上胡搅蛮缠什么样。

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senny|  楼主 | 2011-12-6 15:31 | 只看该作者
谢谢i55老兄

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午夜霓虹| | 2011-12-6 15:54 | 只看该作者
这就是问题的关键,他没说用C8T6,有REF的就是V8T6这种类型的芯片,价格可就完全不同了,所以我觉的成本和他以前的方案差不多,或者会更高,因为7022这类芯片不用运放和负电源。
说说成本和方案,怎么成了胡搅蛮缠,感觉I55在这捣乱,搞了个不知所谓的东西,还给别人参考,LZ还感谢,不知道怎么琢磨的。

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午夜霓虹| | 2011-12-6 15:59 | 只看该作者
我觉得如果I55如果不知道什么是三相数字多功能表,说话还是要慎重些,如果你是做技术的。

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i55| | 2011-12-6 16:03 | 只看该作者
这就是问题的关键,他没说用C8T6,有REF的就是V8T6这种类型的芯片,价格可就完全不同了,所以我觉的成本和他以前的方案差不多,或者会更高,因为7022这类芯片不用运放和负电源。
说说成本和方案,怎么成了胡搅蛮缠, ...
午夜霓虹 发表于 2011-12-6 15:54

还有一片08AW32的价格被你选择性无视了?不要脸不是你这个样子的。
我那个东西怎么无关了?真有效值是自己平方取平均开根号,有功功率是电流X电压取平均开根号,算法是一样一样的,就你这种无知小白才以为没什么关系。

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senny|  楼主 | 2011-12-6 16:07 | 只看该作者
这就是问题的关键,他没说用C8T6,有REF的就是V8T6这种类型的芯片,价格可就完全不同了,所以我觉的成本和他以前的方案差不多,或者会更高,因为7022这类芯片不用运放和负电源。
说说成本和方案,怎么成了胡搅蛮缠, ...
午夜霓虹 发表于 2011-12-6 15:54


呵呵,讨论技术,别吵架,你们说的都对,i55的方案对我有参考作用,因为他是成熟的东西,他的那个均方根值的CODE我就可以直接拷过来用。呵呵,当然你说的也有道理。要用外部REF也就只有V些列100脚的才有。但这个不是关键,做仪表并不怕固定偏差,怕的是温飘。如果模拟电源的前端LDO做好,干扰小点,然后基准电压也进行采样计算。那么这个偏差完全可以控制在容许范围内的。还有你说的成本我很赞同,是的,这样做下来成本可能是高了,但这是针对多功能表来说的,我还有只卖几十块的单功能表,我的想法是一个规格里面的所有产品线都只做一个PCB,贴片的时候把通用元件焊上,针对每个不同表的不同功能的元件暂时不焊,等有订单再焊。呵呵,这样算下来,比如说单相电流表,就一个CT就够了,难道也弄个7022去计算电流吗?我觉得这时候成本就低了,还有减小了库存压力,这样我只要一个规格的表备几套板子就可以了,库户到时要什么表,补几个元件就可以了。现在创业才开始,一切都难。能省的尽量去声啊,有的时候也不得不牺牲点利润。呵呵。也很感谢你啊。

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i55| | 2011-12-6 16:10 | 只看该作者
我觉得如果I55如果不知道什么是三相数字多功能表,说话还是要慎重些,如果你是做技术的。
午夜霓虹 发表于 2011-12-6 15:59

三相数字多功能表不就是六个同时工作的ADC嘛,然后处理他的数据就可以了。
对于STM32的ADC,设置规则通道一样可以完成任务,对你来说天方夜谭了吧。

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