8098单片机在雷电定位系统中的应用
8098单片机的组成与指令系统特点概述
VREF ANGND
VPD
参考频率
A/D转换器
A--BUS
时钟发生器
8
8K字节 EPROM
采样 保持
多路 D--BUS
CPU 寄存器 CPU
16
存储控制器
定时器1
定时器2
16
PWM
串行口
波特率
发生器
P2口多路转换
高速I/O
P0口 P1口
P2口/ALT 图9.1 8098单片机内部组成
HSI HSO 图9.1(2)
控制信号
P3口 数据/地址 总线
P4口
在8098系列中还包括有8398和8798单片机。其中 8398中设置有8K可加密的ROM存储器，8798中设置 有8K EPROM存储器，8098内部没有程序存储器。 其外部有48个引脚，采用双列直插式封装。有100条 指令，采用8种寻址方式，可对7种类型的数据进行操 作。
单片机原理与应用
单片机原理与应用
8098单片机的组成与指令系统特点概述
8098单片机是Intel公司于1988年推出的高性能准16位嵌入式单 片机，属MCS-96系列。其内部组成如图9.1所示，有1个16位的中 央处理器CPU、8KB只读存储器ROM/EPROM、232B随机存取存 储器RAM、4路带采样—保持电路的10位 A/D转换器、2个4位和2 个8位并行I/O接口、1个全双工串行通讯接口、1路脉冲调宽输出 PWM、4路高速输入通道(HSI)、6路高速输出通道(HSO)、2个16 位可编程定时器/计数器、1个16位程序监督跟踪定时器、24个专用 寄存器、8级中断系统以及时钟电路等。另外，还有4个软件定时器。
应用8098单片机实现直流
应用8098单片机实现直流伺服电机PWM 调速控制唐唤清 刘迎春湘潭机电高等专科学校 湘潭:411101 摘 要 本文介绍应用8098单片机丰富的接口功能,采用数字调制的方法来实现直流伺服电机的PWM 调速控制。
关键词 单片机 PWM 调制波 数字调制1 系统控制方案的设计 利用与伺服电机同步运行的位置数字检测装置,将工作台的实际位移量检测出来,并送入8098单片机的P 3口,CPU 根据读入的位移量与给定的指令位移进行比较,形成的偏差作为调制信号经数字调制后,得到频率一定、宽度可调的方波脉冲信号,通过单片机高速输出部件H SO 的输出口,经驱动控制电路以后,加到直流伺服电机的电枢两端,从而实现对电机转速的调节和控制。
系统的结构图如图1—1示。
图1—1111 方波的产生利用高速输出口的H SO .0—H SO .3输出4路用于控制电机正转、停及反转的连续脉冲方波,方波由功能软件产生并进行控制,方波的频率应选择合适,频率过高,后接功放开关元件速度跟不上,频率过低,则在单位时间内脉冲个数太少,而且高次谐波干扰大,易引起电机运行不平稳,通常取3000H z —4000H z 为宜。
112 PWM 调制波的实现利用8098单片机I O 口中的P 3口,定期从检测装置采集数据,根据实际位移的大小,利用软件进行数字调制,控制方波脉冲的有效宽度。
这样从H SO 口输出的将是经过调制的PWM 波,通过主控电路和功放电路以控制伺服电动机的运行。
113 电机转速及运转方向的控制数字调制的PWM 控制波,其实质是通过调整脉冲的占空比Θ(-1≤Θ≤1)来实现电机转速的控制。
由于8098的H SO 口输出的脉冲方波高低电平均为0V 以上电压,故电机的运转方向需要另行控制,系统适宜采用单极式PWM 可逆变换器,其中H SO .0、H SO .1两路输出驱动开关脉冲,H SO .2输出正转开关信・14・1998年第2期 工业仪表与自动化装置图2—1号,高电平有效;H SO.3输出反转开关信号,高电平有效。
8098单片机资料介绍
8098单片机资料介绍MSC-96单片机是当今世界上具有最高性能的单片微型计算机系列产品之一，而8098单片机又是该系列中面向控制应用领域性能价格比最高的。
1、十六位中央处理器（CPU）该CPU在结构上的最大特点：抛弃习惯的累加器结构，改用寄存器——寄存器结构，其CPU是直接在由寄存器阵列和SFR特殊功能寄存器所构成的256字节寄存器空间内进行操作。
这些寄存器都具有累加器的特殊功能，它们可使CPU对运算前后的数据进行快速交换，同时又提供了高速数据处理能力和频繁的输入/输出能力，消除了一般累加器结构中存在的瓶颈现象。
16位CPU支持位、字节和字操作，在部分指令中还支持32位双字操作，如32位除16位。
2、高效的指令系统8098单片机具有丰富的指令系统，不但运算速度快，而且编程效率高。
与8031（MCS-51）单片机相比，完成同样一个计算任务，8098单片机的速度要高出5到6倍，并且指令字节数还不到8031单片机的一半。
它可以对不带符号和带符号数进行操作，有16位乘法指令，32位除16位除法指令，符号扩展指令，数据规格化指令（有利于浮点计算）等等。
许多指令即可用双操作数，也可用三操作数，使用灵活。
12MHz晶振下，一条指令最短执行时间为1μs，16位×16位乘法运算或32位除16位除法运算6.5μs。
3、十位A/D转换器四通道十位A/D转换器，12MHz晶振下，完成一次A/D转换所需时间只要22μs。
4、PWM脉宽调制输出作为D/A转换器输出，8098单片机可以直接提供一路脉宽调制信号，可以直接驱动某些电机。
PWM 输出信号经过积分就可以获得直流输出。
D/A转换器的分辨率为8位。
脉冲周期64μs（12MHz时）。
5、全双工串行口与MCS-51系列单片机兼容的全双工串行口。
这个串行口同样也有4种操作方式，能方便地用于I/O 扩展、多机通信及与CRT终端等设备进行通信。
6、HSI/O高速输入/输出接口高速输入器可以利用相对于内部定时器T1产生的实时时钟，记下某个外部事件发生的时间，共可记下8个事件；而高速输出器可以按规定的时刻去触发某一事件，任何时刻，都可以悬挂起8个事件。
应用8098单片机实现对步进电机的控制
图3 主程序框图 计数器T1对丝杆脉冲进行累积计数。
由于计数器只能作加计数,TH1、TL1内的值应当根据丝杆行走方向作相应的处理。
用T1的值来作为丝杆的位置值,根据左向、右向的修正值,即可控制排线丝杆的行程和换向。
当修正值为零时,丝杆的行程最大。
程序采用模块化设计,图3中给出了主程序框图。
51小结本系统用在昆明电缆厂三米成缆机的排线控制系统改造中,成功地代替了原来的可编程控制排线系统,而成本仅为进口可编程器件的4%,节约了大量资金,产生了良好的经济效益。
(修改稿收到日期:2000204209)应用8098单片机实现对步进电机的控制徐晓波(航空工业总公司第三零四研究所,北京,100095)摘 要 应用8098单片机控制步进电机、完成铜板测厚仪厚度的设定,其设定精度可达1Λm。
关键词 8098单片机 步进电机 铜板测厚仪 随着步进电机在工业控制中的广泛应用,各种步进电机控制系统也相继问世,它们均有各自的优点及局限性。
我们研制了一台铜板测厚仪,其中厚度设定部分就是一个步进系统,它的控制器是由8098单片机来充当的。
该系统具有结构简单、成本低、可靠性高等特点,在实际应用中取得了良好的效果。
11系统的硬件构成系统的硬件框图如图1所示。
系统中电机的位置是由数码管L ED显示的,其分辨率为1Λm。
同时为了设定铜板的厚度还配有键盘。
对L ED显示和键盘部分的管理选用了键盘 显示接口芯片8279,它能与8098单片机数据总线直接连接,不占用CPU时间,自动完成扫描显示,编程方便。
图1 系统硬件框图为防止突然断电等意外事件发生而使电机的位置不可确定,系统中采取了掉电保护措施。
8098单片机片内RAM空间顶部的16字节RAM(0F0H～0FFH)是由V PD引脚供电。
8098进入掉电状态时,R ESET引脚电平降低2个状态周期后,芯片进入复位状态,此—81—电子与自动化2000年第4期时电源由V CC 供电改为由V PD 供电,只要V PD 引脚接有规定值的电源,上述16字节RAM 中的内容就可以保持了。
使用8098单片机控制的交流调速系统
通用编程键 盘和显 示器ＩＯ接 口芯片 ８ ７ ， 系统 实现 了键盘输入指令操 纵和五位 Ｌ Ｄ 显示的全数 字化 的控制。该 系统具有 良好的、 ／ ２９使 Ｅ 完备的
检测和保护功能； 有成本低、 还 易控 制 、 定 性 高 、 度 高等 特 点 。 稳 精
第07章-8098单片机的AD和PWM转换器原理及应用
7.1 A/D转换器工作原理
• 图7.1所示为A/D转换器的基本结构和工作原理 示意图。其工作原理分述如下：
VREF
来自用户电路
270Ω
模拟输入引脚
0.005uF
图7.3 简单模拟接口电路
• 当转换精度要求较
VREF
高，模拟量变化范
围较宽时，应考虑
VIN
增设输入缓冲电路。 V
常用的输入缓冲电
VIN
路如图7.4所示，它 RB1
可针对模拟输入进 RB3 行增益整定和偏移 RB2 RG1
+ -
RG2 RG3
调整。其中RB1、RB2 的分压比设定了偏
；读结果高字节
•
SHR AX，# 06H
•
ST AX，[DX]+
；存结果数据
•
INCB BL
•
JBS BL，4，ADEND
•
SJMP NEXT
• ADEND：POPF
•
RET
•
END
• 例2：用立即启动方式启动A/D转换，用中断法取走A/D转换结果，实现一 路A/D转换。转换结果存3000H，输入通道选ACH.7。采样周期为 1/(50Hz*8)=1/400=2.5ms，T1计数值为4E2H，用软件定时器0定时。
•
LDB HSO_COMMAND，# 18H ；选T1作为时间基
•
；值，允许HSO中断，启动软件定时器0（8号事件）。
8098单片机实现的位置及速度检测装置
其主程序框图如图3所示。
图3 主程序框图
2.2 位置的检测
位置的测量主要通过8098的软件定时器
0定时并由T2对加在HSI.1端的脉冲计数来
完成。
在转向不变时,由软件定时器0定时(在此
取5ms)把T2对HSI.1端的脉冲计数值暂存
在RES2单元,同时将T2复位以便下次计数。
来。软件定时0中断服务程序框图见图4。
图4 软件定时器0中断服务程序框图
图5 外中断服务程序框图
当转向改变时,产生外中断,由外中断服务
程序把T2对HSI.1端的脉冲计数值暂存在
RES2单元,同时将T2复位以便下次计数。然
后根据转向来实现可逆计数。当外中断服务程
序判断出现在为正向(P0.4=1)时,说明刚才
见,用M法测速时在高速时即在一定间隔内计
数值较大时,其相对分辨率和测速精度均很高,
而在中低速时将降低。为此,在中低速时采用
8T法和T法测速。
4.2 T法测速和8T法测速
所谓T法测速就是测出旋转编码器两个
输出脉冲的时间间隔来计算转速的一种测速方
法。利用HSI中断测速的方法即属于T法测
速。
q8T=Q8Tn=18×q8T
ε8T=18×εP=18×εT
可见在中低速时,8T法测速的分辨率和精
度均优于T法测速,但对低速而言,8T测速时
间较长,故低速需采用T法测速。
4.3 高、中、低速的划分
高、中、低速的划分主要取决于相对分辨
率; 设P=5000个/转,f=0.5×l06,
较高),则自动转换成HSI.1为每8次上跳变
8098单片机智能控制交流伺服
首先对这些论域执行模糊化, 将其离散为 [ - 6, - 5, - 4, - 3, - 2, - 1, 0, + 1, + 2, + 3,
+ 4, + 5, + 6 ], 考虑到速度的控制精度要求较高, 将 [ - 6, + 6 ] 分为负大 [NL ]、 负中 [NM ]、 负
小 [N S ]、 零 [ZE ]、 正小 [PS ]、 正中 [PM ]、 正大 [ PL ]7 个语言变量 . α 同理, 将偏差变化率 e = d e d t 对应的语言变量 EC ( e ) 及模糊判决语言变量 U 划分为 13 个等级, 形成相应的模糊子集. 这样, 根据 FU ZZY 合成规则可得到控制变量 u 及偏差 e, 偏差 变化率 d e d t 之间的关系, 如表 2 所示. 表中输出变量 u 的模糊判决采用加权平均法, 并根据 实验在线修正获得. 表 2 模糊控制表
・52・
甘 肃 工 业 大 学 学 报 第 26 卷
图 1 BDCM 交流伺服系统框图
图 2 主电路结构图
8098 单片机具有高集成度、 高性能价格比、 高抗干扰能力, 其各项性能指标均属上乘 . 硬
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1 系统的硬件配置
根据方波型无刷直流电机的特点, 该交流伺服系统由 3 部分组成: 主电路、 控制电路和伺 服电机. 主电路由整流桥、 滤波电容和 IGB T 逆变器等组成 . 使用 IGB T 主要是提高逆变器的 工作频率, 减小谐波损耗, 降低力矩波动. 其驱动电路采用 EXB 841 驱动模块 . 系统结构框图如 图 1 所示. 控制电路以 8098 单片机为核心, 并辅以主回路保护电路; 采用位置、 速度、 电流三闭环控 制; 兼顾到系统的快速性和实时性, 电流环由模拟电路构成, 速度环、 位置环通过软件实现 . 在 控制策略上, 电流环采用 P I 调节器, 速度环采用 FU ZZY 2P I D 控制, 位置环采用 P I 调节器; 运 行状态判别电路控制电机实现四象限运行; 还有电流、 速度、 位置反馈测量电路, 转子位置信息 [1 ] 测量电路和逻辑控制电路等 . 主电路结构如图 2 所示 .
基于单片机8098控制的无刷直流电机换向器
表 中２ ６ 地 址线输 入 的信 号分别 为： ７４ Ａ ：保护信 号 ，“ ” ０ ０ 故障 ，“ ” １正常 ； Ａｌ 电流 调节器 的输 出Ｐ ： ＷＭ控制信 号 ，“ ” ０
ｎ 正常 ； Ａ２ ：转矩 信号 ，“” ０ 制动 ，“” １
｝ ２
Ａ３ ～Ａ５ ：转 子位置信 号 ； Ａ６ ：限速 反馈信 号 ，“ ” ０ 制动 ，“ ” ｌ正常 ；
无刷 直 流 电机 （ Ｌ Ｍ） 有 高 速 度 、 高 效 Ｂ ＤＣ 具 率 、高动 态 响应和 高可 靠性 等优 点。 同时其 噪 声 低 ，寿命 长且 成本 低 ， 目前广泛 应 用于 各种 工 业 领域 【 ］ １ 。随着控 制 技术 的不 断发展 ，无刷 直流 电 ２
机 的控 制要 求 更加 简单 ，实用性 更 强 ，对 触 发 电
功 率管 导通 ，三相 电压 每个 ６。 出一 次换 向，每 ０产 次 换 向一个 功 率开 关管 ，每个 开 关管 的 导通 １ ０ ２。 的时 间。转 子位 置检 测器 可 以产 生位 置信 号 ，这 个信 号输 入 单片机 ８ ９ 进行 测速 和转 向判 断 。 ０８ 系 统 主 电路 如 图２ 示 ，其 中主 要 包 括蓄 电 所 池 、滤波 电容 、逆 变 器 。控制 系 统主 要 由单 片机
路和驱动电路的有较高的要求Ｉ 。 本文介绍了一
种 采 用单 片机 ８ ９ ０ ８控 制 的 电子 换 统 。
图２ 主电路结构图
１ 控 制 系统 原 理 介 绍
无 刷直 流 电机 为系 统控 制 的 目标 。控制 系 统 采 用双 闭环 系统 ， 包括 调速 控制 环和 电流 控 制环 。 无 刷直 流 电机 主要 由变 流器 、 同步 电机 、转 子位
基于8098单片机的模糊PID控制系统
1 前言
在工业过程控制中 ,PID 控制器以其结构简 单、 操作方便而得到了广泛的应用 . 但由于电机控 制系统是非线性 、 强耦合系统 , 精确数学模型往往 是很难获得 ,在很多场合单纯用 PID 算法不能实现 控制要求 . 而模糊控制不需要建立被控对明的精确 数学模型 ,具有较高的鲁棒性 ,适用于非线性 、 时变 系统 . 如果单纯用模糊控制器 , 系统的动态性能较 好 ,但稳态性能差 . 所以 ,结合模糊及 PID 技术的控 制器在变频调速系统中具有较高的实用价值 .
K2 均为可调整的参数 . 这样形成的 E ( n) 和 E ( n) 的隶属函数表分别
如表 1 、 表 2 所示 . ( 1) 式 ( 表 1) 中 NL ,NM ,NS ,NO ,PO ,PS , PM ,PL 分别代表负大 、 负中 、 负小 、 负零 、 零、 正零 、 正小 、 正中 、 正大 .
36
长 沙 大 学 学 报 2002 年 6 月
4 实验结果与结论
用存储示波器测得该系统 在开环及闭环条件下加 、 减负 载时的速度响应曲线 . 可以看 出 , 给定速度为 700 ( r/ min) 和 900 ( r/ min) 时 , 系统有明显的 静差 , 可见开环特性不好 . 闭环 控制下给定值为 700 ( r/ min) , 加、 减负载时 S d 为 1. 0 % , TS 为 1. 5S ; 给定值为 900 ( r/ min) 时 , 加、 减负载时 S d 为 2. 0 % , TS 为 2. 5S. 综合实验结果可以看出闭 环调速系统的超调量很小 ,系
天大学出版社 ,1992.
[ 3 ] 丁元杰 . 单片微机原理与应用 [ M ] . 北京 : 机械工业出
版社 ,1994.
8098单片机实现的位置及速度检测装置
8098单片机实现的位置及速度检测装置
李敬兆
【期刊名称】《煤矿设计》
【年(卷),期】1998(000)010
【摘要】本文提出了采用８０９８单片机实现位置及速度检测的新方法，给出了硬件软件设计，并对位置检测的精度和速度检测的精度分析及分辩率进行了分析，可代有关人员参考。
【总页数】4页(P27-30)
【作者】李敬兆
【作者单位】淮南工业学院
【正文语种】中文
【中图分类】TH824
【相关文献】
1.基于8098单片机的位置及速度检测装置的设计 [J], 何英
2.用8098单片机实现的伺服位置控制器 [J], 肖本贤;王治森
3.用8098单片机实现位置伺服控制 [J], 张新初;李宁
4.基于CAN总线的一体化角位置检测装置设计与实现 [J], 吴益飞;王志宏;陈孟驰;陈庆伟
5.缸盖斜油孔位置度检测装置设计与实现 [J], 刘旭;伏梦杰;万长东;钟鸣
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雷电定位监测系统在工作中应用
针对雷电定位监测系统在电网35kV线路查找雷击故障点中的运用，通过电网在使用雷电定位监测系统前后两年的雷击故障查询有关数据，输电线路运行中的重要，同时指出了雷电定位监测系统在今后电网建设设计和规划中的应用前景。这对充分发挥雷电定位监测系统在电网建设中的作用，提高电力系统的安全、经济、可靠运行具有重要的意义。随着国民经济的发展和电力需求的不断增长，电力生产的安全问题越来越突出。对于送电线路来讲，雷击跳闸一直是影响高压输电线路供电可靠的重要因素。对此电力部门采取了架设避雷线、减小保护角，降低杆塔接地电阻，安装线路避雷器等方法来降低雷击事故造成的，雷电定位监测系统是一套全自动、大面积、高度、实时雷电监测系统，能实时遥测并显示云对地放电（地闪）的时间、位置、雷电流峰值、回击次数以及每次回击的参数，雷击点的分时图能清晰地显示雷的运动。通过雷电定位监测系统的应用，使线路运行部门能够在较短时间内发现雷击故障点，降低线路工人寻找故障点的劳动强度；又能及时更换浪涌介绍雷击瓷瓶以保证线路与电力系统的安全运行，同时也为供电企业带来了较好的经济效益和社会效益。在使用雷电定位监测系统后，作为线路设计和运行管理人员可以及时收集到任一时间段内某一区域雷电的落雷密度、落雷强度等详细的一手资料，使得对雷电的监测更为具体和实用。这一技术的应用使电力部门在线路设计和防雷工作建立在更为科学和先进数据积累的基础之上成为可能。
应用8098微处理器的自动数据采集系统──ZD—30自动气候站研制报告
R S2 3 2 C 口
使 与 电台相连接 时减少 了雷 电的 危
.
害
加 一 个 通 讯 接 口 供 接 入 高 级 微 机 和接 入 相 应 通 讯 网
外部 总 线 接 口除 插 入 为 用 户 长 期 保 存 数 据 的 掉 电 保 护 可 插 拔 还 可 以接 入
L E D 显示
、
RA
M 外 (数据库 )
’
从速
、
气温
湿度
、
气压
、
雨量
、
日照
要经 受 子( 气 环 瞬 和 : 乙 忿 汗 扰 环境的考验 因 于 七 在性 能样机之 后
,
,
要 长 期无 故
障连 续 运 行
在结 构 的
、
,
并 达 到 相 应 的 准 确 度 和 稳 定 度要 求
一
必 须 再 充分 地 我 们研 制
工 艺和 材料方 面再做 样机 从
2
关量
路 脉 冲 累计
1
路 8 位并行
口
上述 1 9 个 通道 全 部光 电隔离 ( 电 台 或 电话 线 ; )
、
809 8 RS
、
有一 个光 电隔离 的 计算 机相连
一
R S2 3 2 口
用 于 外 信 道 资 料 传输
口
一个
、
3 2
与个人
;
1 ;
个外 部 总 线 接
供外 部
R AM
(数据库 )
m/
s
;
③ 振 动筒气 压 汁
:
.
测 压 范 围 80
0 h 1 0
P
a
;
0 3h
雷电定位系统在输电线路防雷中的应用
雷电定位系统在输电线路防雷中的应用雷电定位系统在输电线路防雷中的应用随着经济的发展，电力行业的重要性日益凸显。
但是，因为天气变化、气候状况等原因，电力实行大规模输送时常常会遭受到雷击的威胁，给电力供应带来巨大的风险。
因此，对于输电线路防雷问题需要引起重视。
雷电定位系统在输电线路防雷中的应用，可以更加精准地预测雷电活动的发生位置和时间，进而做出相应的预防措施，减少因雷电而引起的电力损失，提高供电的稳定性。
1. 雷电定位系统的基本工作原理雷电定位系统通过接收自然产生的雷电电磁波和电场信号的相位数据，采取双向时差测量原理计算出雷电产生点周围的可能区域。
该系统也被称作多点电力雷电定位系统，它利用先进的计算机技术和电学原理来追踪雷电活动的位置，预测雷电活动发生的方向和强度。
雷电定位系统主要由雷电探测器、雷电传输机和雷电定位中心组成。
雷电探测器负责实时采集雷电电磁波和电场信号，将其传送到地面上的雷电传输机上。
雷电传输机将采集到的数据通过光纤传输或者微波信号传输的方式传送到位于雷电定位中心的计算机上，计算机随后将利用电学原理追踪雷电的位置，并通过轨迹预测来实现对于雷电活动的预报功能。
这样，电力公司就可以及时制定有效的采取措施，以避免因雷电而产生的电力损失和影响。
2. 雷电定位系统的应用现状目前，随着雷电定位技术的迅速发展，雷电定位系统已经广泛应用于实际生产和生活中的各个领域，如石油、航空、通信、城市公共建筑等。
在能源领域，电力公司通过安装雷电定位系统，可以在雷电天气即将到来时及早采取有力措施，以避免电网故障或设备受损而导致用户供电中断。
因此，多个国家的电力公司已经开始使用雷电定位系统来帮助预测和防范雷电灾害。
3. 雷电定位系统的优点与其它雷电预测技术相比，雷电定位系统的优点在于它不仅具有高精度和高准确性，而且在预报雷电活动的盲区上有很好的工作表现。
此外，该系统的预警时间可达3分钟，能供电公司有更多的时间来制定预防措施，提高供电的质量和可靠性。
雷电定位系统在输电线路中的应用
雷电定位系统在输电线路中的应用摘要：众所周知，输电线路相当于整个电力网络的动脉，一旦输电线路发生故障将直接导致整个电网陷入瘫痪，直接造成电力用户产生经济损失，而雷击造成输电线路发生故障的后果更为严重，所以如何能及时排除输电线路故障是能将因输电线路故障造成的损失降到最低的最有效的办法。
通过雷电定位系统的应用，一方面可以提高电网的生产管理水平，提升电网在雷雨季节遭受雷害时应对故障的判断能力；另一方面，通过雷电定位系统对雷电故障范围及性质进行判定，可以有效缩短故障查找与处理时间，而故障点的快速准确定位则是保证故障点及时排除的先决条件。
最后，通过雷电定位系统应用可以对雷电活动的进行统计分析，寻找雷电活动的规律，为电网防雷提供科学依据，对确保电力网络安全稳定运行都有着重要意义。
关键词：雷电定位系统；输电线路；应用1雷电定位系统原理及构成1.1雷电定位系统原理雷电定位系统（LLS），又名实时雷电监测系统。
主要由方向时差探测器（TDF）、中央处理机（NPA）和雷电信息系统（LIS）三部分组成。
它能实时记录雷击的发生时间、地点、幅值、极性、回击次数等各种雷电参数，是观测和研究雷电，进行雷电预警的高新技术，为防雷保护工作提供实时数据，并为快速查找输电线路雷击故障点提供参考。
雷电定位系统的工作原理是：当雷电出现时，雷电定位系统通过时差法探测器对雷电进行探测、定位；然后将雷击数据发送给中央处理机，中央处理机将收到的闪电回击数据实时进行交汇处理，给出每个闪电回击的准确位置、强度等参数，再将此参数导入雷电信息系统形成数据库；雷电信息系统将探测到的数据结合GPS，综合至地图图层给出雷击具体位置和参数，并将数据库数据开放，供各类网络用户访问和调用。
1.2雷电定位系统的构成雷电定位系统主要由三大部分构成：雷电监测站、数据处理及系统控制中心（中心站）、用户工作站（雷电显示终端）。
除去三大支撑系统,通信系统是组成LLS的另一大支撑环节,目前广泛采用光纤、微波、卫星、网络电信ADSL和移动GPRS多种通信手段。
提高TH8098型调制解调器防雷性能的措施
提高TH8098型调制解调器防雷性能的措施
刘兆伟
【期刊名称】《电力与电工》
【年(卷),期】2006(026)002
【摘要】阐述了雷电产生感应电压原理;分析了TH8098型调制解调器易发生雷击损害的原因;给出了改进其防雷性能的方案.
【总页数】2页(P63-64)
【作者】刘兆伟
【作者单位】厦门电业局,福建,厦门,361004
【正文语种】中文
【中图分类】TM863
【相关文献】
1.加强防雷措施提高仪表设备防雷的稳定性 [J], 李万树
2.瘦肉型种猪繁殖性能的提高措施 [J], 张景奎;
3.提高高压架空线路防雷性能的措施 [J], 杨起凤
4.并行防雷措施在提高线路反击耐雷性能的应用 [J], 高广德;向文;邹建华;胡江;杨先杰;吴金辉
5.瘦肉型种猪繁殖性能的提高措施 [J], 张景奎
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8098单片机在电力设备诊断中的应用
8098单片机在电力设备诊断中的应用
常越;邹积岩
【期刊名称】《高电压技术》
【年(卷),期】1995(21)3
【摘要】论述了8098单片机硬件、软件的设计方法，并举出应用实例．
【总页数】2页(P38-39)
【关键词】电力设备诊断;微机;软件;设计
【作者】常越;邹积岩
【作者单位】华中理工大学电力工程系
【正文语种】中文
【中图分类】TM07
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8098单片机数据采集系统
8098单片机数据采集系统
熊维国;刘迎春;周金明
【期刊名称】《湖南工程学院学报：自然科学版》
【年(卷),期】1994(000)002
【摘要】本文介绍了以8098单片机为核心的数据采集系统,以对压力的采集、处理、显示和打印为例,描述了系统硬件组成原理、数据采集处理方法及软件设计。
【总页数】5页(P32-36)
【作者】熊维国;刘迎春;周金明
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TP274.2
【相关文献】
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文章编号:1001-9227(2004)06-0023-02
8098单片机在雷电定位系统中的应用
李蕾薛剑波
(河南师范大学物理与信息工程学院新乡市,453002)
摘要:介绍了8098单片机在新一代雷电定位系统数据采集模块中的应用,并详细介绍了其A/D 转换器和高速输出口的软硬件设计。
关键词:8098单片机高速输出口雷电定位数据采集
ABSTR ACT:The paper introduces the application of8098microcomputer in the data c ollection section of ne w lightning location system,The software and hardware of A/D converter and high speed output are also given in de-taiol.
KEYWORDS:8098microcomputer High speed output Lightning location Data collection
中图分类号:TP368.2文献标识码:B
0引言
雷电是自然界的一种声、光、电信号,给人类生活带来了很大的影响,由于雷电的频繁发生使通讯、导航、计算机网络、电力设施遭受很大的破坏。
雷电定位系统主要用于确定雷电的方位。
其定位结果可用于多个领域。
在航空航天方面,可使飞行器避开雷电多发区;在电力方面,可准确判断雷击造成的电网损坏的位置,,
可见,雷电定位系统对定位精度的要求很高,而定位精度的好坏与数据采集模块有直接的关系。
考虑到提高数据采集模块的综合性能的要求,我们在新一代雷电定位系统中采用了以8098单片机为核心的电路结构取代老的8051单片机为核心的电路结构。
8098单片机在结构和性能方面比51系列单片机有很大提高:16位的CP U,具有232个字节的片内RAM 均可充当累加器,避免只有一个累加器造成的/瓶颈现象0;可寻址64K字节的外部存储器空间,采用程序存储器和数据存储器合二为一的普林斯顿结构,不象采用哈佛结构的51系列那样有程序存储器和数据存储器之分,程序结构十分明了;内部自带有4路10位AD 转换器,在12MHz晶振时完成一次转换为22L s;具有智能化的输出部件HSO,适合于做控制信号等等。
1数据采集模块框图
数据采集模块有严格的性能指标要求,与8098有关的综合起来主要有两方面:
#采集精度的要求:采集信号幅度为?0.5mV~收稿日期:2004-08-15?10V,信号\100m V时,误差[1%;
#对系统中其它设备的控制信号:向电天线和磁天线输出两路自检信号,幅度0V~1V可调,前者为宽度约8L s的脉冲,后者为积分波形,下降沿>50L s。
数据采集模块放在室外的探头中,尺寸和功耗都有要求,要求该模块的电路尽可能简化,功耗尽量降低。
选用8098单片机首先可以省去AD芯片,而大多AD芯片功耗大且价格不菲,选用8098单片机还可以利用其可编程的高速输出口HSO输出自检波形,只须外加电路就可实现模块的主要功能。
数据采集模块的框图如图1
所示。
2软硬件实现
#自检脉冲输出
8098的高速输出单元通过编程输出一定宽度的脉冲信号,是通过外部事件触发。
本模块中由HSO.0输出宽度约为8L s的正脉冲,幅度为5V,加一可调电阻使之为0V~1V,分成两路分别送给电天线和磁天线,送给磁天线的信号经过积分电路,其硬件电路如图2所示。
23
自动化与仪器仪表
ZIDONGHUA YU Y IQI YIBIAO2004年第6期(总第116期)
软件编程为:
LDBR17,IOS0
T2A:JB S R17,7,T2A; 保持寄存器是否满?LDB HSO )C OMMAND,#20H ADD HSO )TI ME,TIMER1,#10H LDB HSO )C OMMAND,#00H
ADD HSO )TI ME,TIMER1,#11H; 考虑到指令执行时间
#A/D 转换
8098的A/D 转换的输入电压为0V~5V,分辨率为10位,无法满足指标中采集精度的要求,必须加转换电路。
首先,用DAC0832作为程控放大器对输入信号分段放大,相当于提高了AD 转换器的分辨率。
DAC0832作为程控增益放大器使用时,将反馈电阻端Rfb 作为信号V IN 输入端,相加放大器的输出端引入D/A 转换器的参考电压V ref 端。
这种程控放大器的增益A=256/D,D 为输入数字量。
采用这种电路以保证1%的精度要求,其电路连接如图3。
其中N13的3端连接多路开关7501的输出端OUT 。
由于实际应用和理论计算有些误差,经过实验,采用以下分段放大方案,如表1
所示。
表1 程控放大器分段放大方案
输入信号(V I )幅度放大倍数A
V I <-1V 或V I >+1V
1-1V [V I <-500mV 或500mV<V I [1V 4-500mV [V I <-100mV 或100mV<V I [500mV
16-100mV [V I [100mV
32
其次,由于数据采集板的输入信号幅度为?0.5m V ~?10V,超出了A/D 转换器的输入信号范围,必须加电平转换电路,将信号转变为0V~5V 的信号,其电路
如图3所示,转换公式为:V O =V in
4
+2.5V,此处V i n 是程
控增益放大器的输出,V O 接8098的C H4。
软件编程为:
ADV0:LDB BL,#04H
ADDB AD )C OMMAND,BL,#08H;启动A/D 转换C HEC K:NOP
NOP NOP
JBS ADL,3,CHECK;等待转换结束LDB AL,ADL LDB AH,ADH
SHR AX,#06H;读取转换结果并变换CMP AX,#460
JNH ADR20;1倍放大CMP AX,#487JNH B H1;4倍放大CMP AX,#507
JNH B H3;16倍放大CMP AX,#512
JNH B H4;32倍放大CMP AX,#517
JNH B H4;32倍放大CMP AX,#537
JNH B H3;16倍放大CMP AX,#564JNH B H1;4倍放大
3 应用效果
本文仅对所用到的8098的主要功能进行了介绍,事实上,8098的可取之处不仅仅这些。
基于8098单片机设计的数据采集模块已用于新一代雷电定位系统中,经测试不仅模块的性能指标均符合要求,系统的整体性能也有较大提高;测向精度从10提高到0.70,测距精度从30%提高到20%,并顺利通过由31基地主持的靶场考核,现已广泛应用于气象部门、电力部门的雷电探测中。
参考文献
1 李勋,李新民,桂叶欣.8098单片微型计算机。
北京:北京航空航天大学出版社,1990.8
2 何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术.北京航空航天大学出版社,1992
24。