改进型的电能质量检测装置的制作方法

本实用新型涉及一种电能质量检测装置，具体是一种改进型的电能质量检测装置，属于电气检测技术领域。

背景技术：

传统的电能质量检测装置控制器多采用微控制器(MCU)、数字信号处理器(DSP)、DSP+MCU、FPGA+DSP+MCU等，其中MCU、DSP和DSP+MCU多使用于检测内容比较单一、精度要求低、功能比较简单的场合，FPGA+DSP+MCU则克服了上述的缺点，可以实现复杂的算法、提供友好的人机界面、扩展足够的存储，但是其结构复杂，软件和硬件设计都比较复杂，成本高。

由于成本的控制和便携式的要求，装置本身的显示单元功能并不强大，这就要借助PC机来分析和显示数据，传统的电能质量检测装置多是将数据先存储在存储卡上，再脱机将信息读取到电脑上进行处理，这样非常不方便，并且无法实时的观测到信息。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种改进型的电能质量检测装置，结构简单，携带方便，有足够的存储空间，可以实时观测到电能质量的信息，大大提高检测装置的稳定性，降低读写SD卡的频率。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种改进型的电能质量检测装置，包括控制单元、检测单元、A/D采样单元、触摸屏显示单元、存储单元、通信单元和PC机，所述的控制单元包括可编程逻辑系统、处理器系统，所述的处理器系统连接有三个接口，分别为：I/O接口、SDIO接口、USB接口，所述的A/D采样单元包括A/D转换器、调理电路，所述的存储单元包括DDR SDRAM存储模块和SD卡模块，检测单元通过调理电路连接A/D采样单元，A/D采样单元连接可编程逻辑系统，触摸屏显示单元连接处理器系统的I/O接口，DDR SDRAM存储模块连接处理器系统的I/O接口，SD卡模块连接处理器系统的SDIO接口，通信单元的一端连接处理器系统的USB接口，通信单元的另一端连接PC机端。

触摸屏显示单元包括TFT液晶显示屏、液晶显示屏控制芯片、ROM存储和触摸板，所述的TFT液晶显示屏、ROM存储、触摸板均连接液晶显示屏控制芯片。

检测单元为传感器。

与现有技术相比，本实用新型通过将控制单元、检测单元、A/D采样单元、触摸屏显示单元、存储单元、通信单元集成在一块芯片上，硬件模块相对于现有技术的架构简单了很多，且在成本方面得到了降低，该装置带有DDR SDRAM存储功能，提高了触摸屏显示单元的图形处理性能，DDR SDRAM的大容量降低了在线数据传输中数据溢出错误的可能性，使PC机在线观测和处理信息成为可能，提高处理器的性能，降低读写SD卡的频率。带有PC机在线观测和处理信息的功能，使工作人员可以利用MATLAB的强大的功能更详细和更深入的分析电能质量，扩展了装置信息显示能力，PC机的强大的灵活性使操作非常方便。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图；

图2是将图1中DDR SDRAM存储模块的连接图；

图3是A/D转换器的连接图；

图4是触摸屏显示单元的连接图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1-图4所示，一种改进型的电能质量检测装置，包括控制单元、检测单元、A/D采样单元、触摸屏显示单元、存储单元、通信单元和PC机，所述的控制单元包括可编程逻辑系统、处理器系统，所述的处理器系统连接有三个接口，分别为：I/O接口、SDIO接口、USB接口，所述的A/D采样单元包括A/D转换器、调理电路，所述的存储单元包括DDR SDRAM存储模块和SD卡模块，检测单元通过调理电路连接A/D采样单元，A/D采样单元连接可编程逻辑系统，触摸屏显示单元连接处理器系统的I/O接口，DDR SDRAM存储模块连接处理器系统的I/O接口，SD卡模块连接处理器系统的SDIO接口，通信单元的一端连接处理器系统的USB接口，通信单元的另一端连接PC机端。

触摸屏显示单元包括TFT液晶显示屏、液晶显示屏控制芯片、ROM存储和触摸板，所述的TFT液晶显示屏、ROM存储、触摸板均连接液晶显示屏控制芯片。

检测单元为传感器。

如图1所示，检测单元将检测到的电压和电流转换成可以处理的电压和电流，并将其传递给A/D采样单元中的调理电路，调理电路将其转换成A/D转换器可以接受的信号，然后由A/D转换器将其转换成数字量，并将其传输给控制单元，该器件的可编程逻辑系统对接受到的数据进行处理，并使用数字处理算法对其进行分析，得到电能质量的基本数据，并将其传递给该器件的处理器系统，处理器系统对其进行整合得到电能质量数据，将此数据存储到SD卡模块中，在处理时数据临时存储在DDR SDRAM存储模块中，触摸屏显示单元可以从中获取数据进行显示，通信单元也可以从中获取数据，通过USB接口传递给PC机，PC机中的MATLAB通过调用USB接口的C程序获取数据，使工作人员可以通过PC机进行在线观测和处理信息。

如图2所示，控制单元的全可编程SoC器件采用赛灵思的ZYNQ-7020芯片，在一块芯片上集成了双核ARM Cortex-A9处理器和赛灵思可编程逻辑单元，以及包括片上存储、外部存储接口和丰富的I/O外设，图中为和DDR3 SDRAM接口的详细信息，图中线上斜杠表示可以连接多组DDR3 SDRAM存储器。

如图3所示，为ZYNQ-7020芯片和A/D转换器ADS7864的连接图，主要包括数据线ADD[0..15]，输入通道的选择线HAH、HBH、HCH，数据读取控制线A0,、A1、A2，以及转换是否完成的信号线BUSY。

如图4所示，为ZYNQ-7020芯片与触摸屏模块的连接图，图中触摸屏控制芯片采用瑞佑公司的RA8875芯片，ROM采用W25Q128芯片，TFT LCD采用群创公司的AT070TN92液晶显示屏，触摸板选择电阻型，其中RA8875芯片负责控制显示屏显示，并且和ZYNQ-7020之间交换数据，W25Q128芯片负责存储一些字模数据以及小容量的图片供RA8875调用。其中PWM1,、PWM2用于调节屏幕的亮度，XN、XP、YN、YP为触摸屏的位置信号，是模拟量所以没有方向。

以上仅是本实用新型装置结构的较佳实例，仅为说明本装置的基本结构和主要特点，并不能以此限制本实用新型的权利范围。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前题下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。