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　　電流輸入模塊分成兩個(gè)8路模塊，多可以輸入16路的電池串列，電流采樣使用霍爾傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏電流的隔離型測(cè)量，霍爾效應(yīng)是指的是當(dāng)有一半導(dǎo)體薄片，假設(shè)以三維空間的視角來(lái)看，在其Y軸方向施加一個(gè)一定強(qiáng)度的磁場(chǎng)，在X軸方向通以電流，則在此半導(dǎo)體薄片的Z軸方向會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，該電動(dòng)勢(shì)就是霍爾電勢(shì)，見(jiàn)圖2，本霍爾傳感器采用單電源5V供電方式，在輸入zui大輸入電流為-1～+1對(duì)應(yīng)輸出電壓為0～5V?；魻杺鞲衅鞯妮敵鼋尤氲揭粋€(gè)8選一的模擬開(kāi)關(guān)，由程序控制對(duì)8個(gè)輸入通道逐個(gè)掃描，模擬開(kāi)關(guān)的輸出經(jīng)過(guò)一個(gè)RC濾波電路然后接入到A/D轉(zhuǎn)換芯片ADS1110,ADS1110是TI公司的16位精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器，寬工作電源2.7～5.5V,芯片內(nèi)置有5ppm/°C溫度系數(shù)的2.048V電壓參考，芯片內(nèi)置PGA，可以對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行放大，放大倍數(shù)為1、2、4、8倍。芯片使用 總線接口快速度可以達(dá)到400kHz(圖3)。

圖2

圖3

　　電流輸入模塊上還具有輸入通道狀態(tài)指示，使用雙色LED燈指示電池串列的斷線或正常工作狀態(tài)，雙色LED驅(qū)動(dòng)使用串入并出移位寄存器74HC595兩顆級(jí)聯(lián)使用，其中U33驅(qū)動(dòng)綠色LED管芯，U36驅(qū)動(dòng)紅色管芯。(圖4)

圖4

1.2 顯示部分
顯示部分電路使用串入并出移位寄存器74HC595兩顆級(jí)聯(lián)使用，其中U100的輸出作為數(shù)碼管的段碼，U101輸出作為數(shù)碼管的位選信號(hào)，使用動(dòng)態(tài)顯示方式，逐個(gè)點(diǎn)亮數(shù)碼管，數(shù)碼管的位選信號(hào)還作為按鍵的檢測(cè)功能，CPU在“KEY”線輸出電平，當(dāng)某一位數(shù)碼管導(dǎo)通，如果此時(shí)接在此數(shù)碼管選通線上的按鍵按下時(shí)，“KEY”線會(huì)被拉低，CPU就會(huì)檢測(cè)到一次按鍵事件，再經(jīng)過(guò)按鍵消抖處理來(lái)防止多次觸發(fā)或誤判。(圖5)

圖5

1.3 外部開(kāi)關(guān)量輸入電路
外部開(kāi)關(guān)量輸入電路帶有就地顯示LED燈D28，電路主要有U25、R65、Q3、R68形成一個(gè)恒流電路，開(kāi)關(guān)量輸入節(jié)點(diǎn)和檢測(cè)光耦的一次側(cè)串入到此恒流回路中，此開(kāi)關(guān)量檢測(cè)電路的優(yōu)點(diǎn)是可以接受接觸電阻達(dá)kΩ級(jí)的外部接點(diǎn)輸入或漏開(kāi)路方式的光耦輸入，以避免現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境因素導(dǎo)致的輸入接點(diǎn)氧化而造成采樣不到開(kāi)關(guān)量輸入的情況(圖6)。

圖6

1.4 撥碼開(kāi)關(guān)輸入電路
撥碼開(kāi)關(guān)輸入電路用于設(shè)定本裝置的通訊地址、通訊波特率、數(shù)據(jù)格式等參數(shù)，使用一個(gè)八選一模擬開(kāi)關(guān)U20，對(duì)外部撥碼J12每一位進(jìn)行動(dòng)態(tài)掃描檢測(cè)，撥碼開(kāi)關(guān)輸入和開(kāi)關(guān)量輸入的控制總線為共用結(jié)構(gòu)，此方式的是節(jié)約CPU的IO口線，缺點(diǎn)是程序處理稍復(fù)雜，需要使用動(dòng)態(tài)掃描方式一路一路檢測(cè)(圖7)。

圖7

1.5 外部模擬量輸入電路                                                          
外部模擬量輸入類(lèi)型有DC 0～20mA、DC 0～10V、PT100、0～100mV、DC 0～1000V,這些外部信號(hào)都先經(jīng)過(guò)外部分壓或分流處理調(diào)理成同一范圍的電壓信號(hào)，然后輸入到一個(gè)八選一的模擬開(kāi)關(guān)U44，U44的輸出經(jīng)過(guò)運(yùn)放U45放大到A/D轉(zhuǎn)換器U46可接受的電壓范圍，運(yùn)放U45使用5V單電源軌到軌運(yùn)放，A/D轉(zhuǎn)換器使用ADS1110。電路工作時(shí)由程序控制將外部模擬信號(hào)逐路切換到輸出進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，再由CPU讀取數(shù)據(jù)(圖8)。

圖8

1.6 通訊方式
通訊方式采用RS485方式，使用高速光耦實(shí)現(xiàn)電氣隔離，由于485接口芯片U20是半雙工結(jié)構(gòu)，本電路的特點(diǎn)是由發(fā)送數(shù)據(jù)控制485芯片的發(fā)送和接收，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)數(shù)據(jù)流控制，省略了一個(gè)流控制光耦，簡(jiǎn)化了軟硬件設(shè)計(jì)。降低了成本。(圖9)

圖9

1.7 電源部分
電源模塊采用PI公司的TNY系列開(kāi)關(guān)電源芯片，輸入范圍為AC/DC 80-270V，電源共有3路輸出，分別給光伏電池電壓采樣，CPU，通訊等部分電路提供電源。

2  　產(chǎn)品主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表1