MSP430单片机在电力系统中的应用设计

3.4 通讯电路

通讯模块是本系统的一个重要组成部分，控制器通过通讯模块实现历史运行数据及有关信息的上传和基本参数、控制命令等的接收，能否设计一个较为成功的通信电路将直接影响到控制器的调试、功能及其可用性

由于30A高频开关电源模块模拟和数字共地，噪声干扰强度大，使ADM2483的5V电源畸形波动，最终导致通讯不能正常工作。所以ADM2483供电的5V电源是经过DC-DC转换所得。B0505S的输出电流100mA满足供电需求。ADM2483内部采用磁耦隔离。

4 软件部分设计

软件部分由数据采集模块、参数计算模块、中断报警模块、内部存储模块、通讯中断模块、控制模块等几个部分组成，如图6所示：

图6 软件框图

根据软件框图所示各部分内容，下面给出主程序的流程图（图7），在主程序中，主要完成初始化各个外设寄存器及变量、读取历史信息、实时采集数据、实时检查报警信息并及时将各种状态信息上传上位机，下面主要介绍一下数据采集部分和通讯部分：

图7 主程序流程图

4.1 数据采集部分

MSP430F155内部集成的12位精度的A/D转换模块内置参考电平发生器和采样保持电路，最大采样速率达200Ksps，转换时间短，能适应输入信号的变化，且具有很强的抗干扰能力，能够满足系统的需要。控制器对二个信号进行采样，对应A/D转换通道的3, 4通道，分别为:模块的输出电压和输出电流。

为了确保采样点在同一个采样周期内，软件采用定时中断采样法。定时中断时间t=T/N，其中t为定时中断时间，N为采样的点数，采样点数的选择还要考虑测量数据的精度和运算速度的因素。以满足MSP430F155运行的需要。

本系统高频晶振为8MHz，用TimerB作为定时中断器，定时器计数值为8000,即每隔1000us采一个点，每秒可采1000个数据。采集程序流程如图8所示。

图8 数据采集模块流程图

图9 通讯模块流程图

4.2 通讯部分

要保证通讯成功， 单片机必须能处理以下问题:单片机可以识别外部传来的附加在命令之上的数据:单片机应该能够识别无效指令通信中，单片机应能处理一些通信错误，并对错误做出相应的处理;不管收到任何传送给本机的命令，本机都应做出相应的响应。通信协议包含下面几个部分的内容:命令部分、数据部分、编号部分、误检测部分和起始字、结束字，其流程图如图9所示。

5 结束语

综上所述， MSP430单片机通过软件和硬件的设计，充分地在它的抗干扰性、运算速度快等性能。在电力系统操作电源中可以安全、稳定的运行。达到了预期的设计要求，并且已经在正式的产品中开始应用。