Thiết kế bộ đo và thu thập dữ liệu công tơ điện tử một pha (Kèm Full Code)

Hiện nay trong ngành điện lực, thiết bị đo đếm chủ yếu phục vụ cho quá trình mua bán điện chính là công tơ cơ. Sau một thời gian dài được sử dụng, phương án sử dụng công tơ cơ này bộc lộ khá nhiều nhược điểm như: quá trình thu thập dữ liệu điện tiêu thụ tốn nhiều thời gian và nhân công…Trong thời gian gần đây, đã có một vài đơn vị trong nước thiết kế và chế tạo thành công công tơ điện tử. Bước đầu đưa vào sử dụng nó đã thể hiện được khá nhiều ưu điểm vượt trội so với công tơ cơ. Tuy nhiên thiết bị công tơ điện tử vẫn còn rất mới mẻ và cần được hoàn thiện hơn nữa. Mặt khác là sinh viên ngành Điện tử- Viễn thông, với mong muốn nghiên cứu và chế tạo ra một sản phẩm có tính ứng dụng thực tế, đồng thời được sự gợi ý của Thầy giáo hướng dẫn nên trong phạm vi đồ án tốt nghiệp này, nhóm tác giả đã chọn đề tài “THIẾT KẾ BỘ ĐO VÀ THU THẬP DỮ LIỆU CÔNG TƠ ĐIỆN TỬ MỘT PHA”. Nội dung đồ án gồm có 4 chương:

Chương 1: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT VỀ CÔNG TƠ ĐIỆN

Chương 2: TÌM HIỂU CÁC LINH KIỆN TRONG ĐỀ TÀI

Chương 3: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG

Chương 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI

Phương pháp nghiên cứu thực hiện đề tài là tính toán thiết kế mạch, xây dựng các lưu đồ thuật toán, thi công lắp ráp và kiểm tra hoạt động của hệ thống.

Sau quá trình thiết kế và thi công cả phần cứng lẫn phần mềm, quá trình thử nghiệm cho thấy hệ thống hoạt động hệ thống đã hoạt động đúng theo ý tưởng thiết kế ban đầu. Sai số của Công tơ ở mức 3%. Hệ thống Công tơ điện tử có thể truyền nhận dữ liệu qua sóng RF ở khoảng cách khoảng 15m khi có vật cản.

NỘI DUNG:

LỜI CAM ĐOAN 1

MỤC LỤC 2

DANH MỤC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 6

DANH MỤC HÌNH ẢNH 7

LỜI MỞ ĐẦU 10

PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ 12

Chương 1. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT VỀ CÔNG TƠ ĐIỆN 13

1.1 Giới thiệu chương 13

1.2 Công suất và năng lượng trong mạch điện xoay chiều 13

1.3 Giới thiệu về công tơ điện 14

1.3.1 Các loại công tơ điện trên thị trường 15

1.3.2 Các ưu, nhược điểm của công tơ cơ 16

1.4 Giới thiệu về công tơ điện tử 1 pha 16

1.4.1 Cấu tạo và nguyên lý đo đếm điện năng 17

1.4.2 Ưu điểm của công tơ điện tử 18

1.5 Mục tiêu đặt ra của đề tài 18

1.6 Ý tưởng thực hiện đề tài 19

1.6.1 Ý tưởng thực hiện bộ đo 19

1.6.2 Ý tưởng thực hiện bộ thu thập dữ liệu 20

1.7 Lý thuyết về hiệu ứng Hall 21

1.8 Nhiễu và các cách triệt nhiễu trong mạch điện tử 22

1.8.1 Nhiễu trong mạch điện tử 22

1.8.1.1 Nhiễu vi sai 23

1.8.1.2 Nhiễu cách chung 23

1.8.2 Triệt nhiễu trong hệ thống điện tử 24

1.8.2.1 Triệt nhiễu vi sai 24

1.8.2.2 Triệt nhiễu cách chung 24

1.9 Lý thuyết về mạch nguồn 25

1.9.1 Nguồn ổn áp tuyến tính 25

1.9.2 Nguồn ổn áp xung Buck 27

1.9.3 Lựa chọn phương án thiết kế mạch nguồn 28

1.10 Lý thuyết thiết kế mạch nguồn ổn áp xung Buck 29

1.10.1 Chế độ hoạt động mạch nguồn ổn áp xung 29

1.10.2 Cách thiết kế linh kiện cho mạch nguồn ổn áp xung Buck 30

1.11 Lý thuyết về sai số phép đo 31

1.12 Kết luận chương 32

Chương 2. TÌM HIỂU CÁC LINH KIỆN TRONG ĐỀ TÀI 34

2.1 Giới thiệu chương 34

2.2 Vi điều khiển MSP430 34

2.2.1 Tổng quan về dòng vi điều khiển MSP430 34

2.2.2. Không gian địa chỉ 35

2.2.2.1. Flash/ROM 36

2.2.2.2. RAM 36

2.2.2.3. Những khối ngoại vi 36

2.2.2.4. Những thanh ghi chức năng đặc biệt (SFR) 36

2.2.3 Giới thiệu vi điều khiển MSP430F6736 37

2.3 Giới thiệu LCD 16x2 37

2.4 Giới thiệu về EEPROM 24C64 38

2.4.1 Các đặc điểm chính 38

2.4.2 Mô tả chân và chức năng 38

2.5 Giới thiệu IC cảm biến dòng ASC712 39

2.5.1 Khảo sát IC ASC712 39

2.5.2 Các đặc điểm chính của IC cảm biến dòng ASC712 39

2.6 Giới thiệu module RF24L01 40

2.7 Kết luận chương 42

Chương 3. THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG 43

3.1 Giới thiệu chương 43

3.2 Thiết kế phần cứng 43

3.2.1 Thiết kế bộ đo công tơ điện tử một pha 43

3.2.1.1 Thiết kế khối trung tâm 43

3.2.1.2 Thiết kế khối hiển thị 44

3.2.1.3 Thiết kế khối EEPROM và khối RF 45

3.2.1.4 Thiết kế kênh đo điện áp 46

3.2.1.5 Thiết kế kênh dòng điện 47

3.2.1.6 Thiết kế mạch nguồn 49

3.2.2 Thiết kế bộ thu thập dữ liệu 52

3.2.2.1 Sơ đồ mạch điện 52

3.2.2.2 Tính toán thiết kế 52

3.3 Thiết kế phần mềm 54

3.3.1 Nhiệm vụ của phần mềm 54

3.3.2 Thiết kế phần mềm cho bộ đo Công tơ điện tử 55

3.3.2.1 Ý tưởng đo công suất tức thời của thiết bị điện 55

3.3.2.2 Ý tưởng đo điện năng tiêu thụ của thiết bị 56

3.3.2.3 Sơ đồ thuật toán chương trình chính 58

3.3.2.4 Các chương trình con quan trọng 60

3.3.2.5 Thủ thuật phần mềm để khắc phục lỗi phần cứng 66

3.3.3 Thiết kế phần mềm bộ thu thập dữ liệu 67

3.4 Thi công 67

3.4.1 Thi công bộ đo Công tơ điện tử một pha 67

3.4.2 Thi công bộ thu thập dữ liệu 68

3.5 Kết luận chương. 69

Chương 4. KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG 70

4.1 Giới thiệu chương 70

4.2 Kiểm tra hệ thống 70

4.3 Kết luận và hướng phát triển đề tài 72

TÀI LIỆU THAM KHẢO 73

PHỤ LỤC 74

LINK 1 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 2 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 3 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 4 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK DOWNLOAD - THUYẾT MINH (PDF)

LINK DOWNLOAD - THUYẾT MINH WORD (TÀI LIỆU VIP MEMBER)

LINK DOWNLOAD - FULL CODE (TÀI LIỆU VIP MEMBER)