دانلود پروژه عملكرد قدرت الكتریكی در توزیع و انتقال برق – قسمت سوم

دانلود پایان نامه

     در مورد منابع تغذیة‌ بدون ترانسفورماتور ملاحظات زیر در نظر گرفته می شود.

   1-سیم نول برق شهر، با استفاده از فیوز به زمین متصل خواهد شد. این امر به حفاظت از مدار هنگام بروز اشكال در سیم كشی كمك خواهد كرد.

   2- قطعات مورد استفاده از مدار منبع تغذیه باید با در نظر گرفتن مقدار قله ولتاژ عبور كننده از آنها اختیار شوند.

نکته مهم : برای استفاده از متن کامل تحقیق یا مقاله می توانید فایل ارجینال آن را از پایین صفحه دانلود کنید. سایت ما حاوی تعداد بسیار زیادی مقاله و تحقیق دانشگاهی در رشته های مختلف است که می توانید آن ها را به رایگان دانلود کنید

   3- هنگام استفاده و اتصال منابع به برق نهایت دقت و احتیاط جهت حفاظت از آسیب برق گرفتگی به عمل آید.

   3-2-2- كوپلاژ و فیلترینگ و همزمان سازی؛‌

   استفاده از كوپلاژ ترانسفورمری بدلیل ارسال سیگنال فركانس بالا سادگی مسیر نبوده، بلكه نیاز به استفاده از هستة‌ فریت و یا تزویج ثانویه ترانسفورماتور كه در فصل اول مطالعه شد می باشد از این رو در مدارات فرستنده و گیرنده، از كوپلاژ مستقیم خازنی استفاده شده است. بكارگیری خازن به نسبت بزرگ در كوپلاژ خازنی سبب ایجاد فیلتر بالا گذاری خواهد شد كه از ورود سیگنال 50 Hz برق جلوگیری كرده، سیگنال khz120 را به سادگی عبور می دهد.

   همانطور كه اشاره شد، سیگنال X10 در زمان وقوع عبور از صفر برق شهر ارسال و دریافت می شود بنابراین باید ولتاژ برق به مدار آشكار ساز عبور از صفر اعمال شده و خروجی آن جهت همزمان سازی در فرستنده و گیرنده به كار گرفته شد. این مدار با استفاده از وقفة خارجی میكروكنترلر و بدون نیاز به ساخت مدار جانبی به دست آمده است.

   همانطور كه در شكل 3-3 مشاهده می شود ولتاژ ورودی از برق شهر توسط مقاومت 5M به پایة‌وقفة‌ خارجی ، RBO ،‌ اعمال شده است. مدار واسطه(بافر) در ورودی پایه های وقفة‌ خارجی از نوع اشمیت تریگر می باشد. بدین ترتیب مقدار ورودی به ازاء ولتاژ ورودی 0/8vDD= 4v در لبة‌ بالا رونده و به ازاء ولتاژ ورودی 0/2vDD= 1v در لبة پایین رونده قرار خواهد گرفت. با بكار گیری این خاصیت قادر خواهیم بود در لحظات نزدیك به عبور از صفر سیگنال وقفة‌ خارجی، اعمال وقفه نماییم.

شكل( ٣-٣)،اتصال خطوط الكتریكی به پایه وقفه خارجی

     برای محاسبة‌ زمان دقیق اعمال وقفه عبور از صفر به ترتیب زیر عمل خواهیم كرد:‌

     بنابراین وقفة عبور از صفر،‌ در لبة‌ بالا رونده 40 Hz بعد از وقوع صفر سیگنال و در لبة‌ پایین           رونده،‌ قبل از وقوع صفر، رخ خواهد داد كه این میزان تقدم و تأخر در عمل قابل صرف نظر است.

   3-2 -3- تولید و ارسال سیگنال پیوستة‌ X10

   ایجاد سیگنال پیوستة ، با استفاده از میكروكنترلر و بدون نیاز به مدار خارجی میسر است.

برای انجام اینكار از ماژول ccp در میكروكنترلر كه مولد PWM می باشد بهره برده ایم.

در لحظة ارسال سیگنال توسط میكروكنترلر پالس مربعی 120KHZ و با D.C.=50% تولید می گردد تنظیم فركانس پالس PWM، با استفاده از تابع Init PWM صورت می گیرد.

پیكربندی پایه های میكروكنترلر باید به نحوی باشد تا پالس PWM ارسال شود. از این رو رجیستر TRISC كه وظیفة‌ پیكر بندی درگاه C را بر عهده دارد باید پایه مربوط به ccp را به صورت خروجی تنظیم نماید.

     مطابق شكل 3-4، پالس خروجی از طریق یك طبقة‌تقویت كننده و فیلتر بالا گذر، بر روی خط برق متناوب كوپل می گردد.

شكل (3-4)،مدار شماتیك ارسال سیگنال

3-3- الگوریتم برنامه

     در برنامة فرستنده ، ابتدا دستور ارسالی از صفحه كلید خوانده شده ودر حافظه ذخیره می‌شود . پس از آن با رخ داد اولین عبور از صفر ولتاژ خط ، سیگنال خروجی PWM، به عنوان بیت شروع ارسال ، فرستاده می شود . و سپس در هر عبور از صفر ولتاژ الكتریكی خطوط ، یكی از بیت های ذخیره شده در حافظه ارسال می گردد. و در نهایت برنامه به خط اول بازگشته و منتظر دریافت دستور بعدی صفحه كلید می باشد.

نرم افزار MicroC جهت برنامه ریزی میكروكنترلرهای PIC به زبان برنامه طراحی شده است و قابلیت اشكال یابی و كامپایل و تولید معادل برنامه به زبان Assembly و همچنین معادل Binasy , Hex كدهای تولید شده در برنامه را دارد .

این نرم افزار دارای توابع كتابخانه‌ای مختلف برای به كارگیری ماژولهای متنوع میكروكنترلرهای PIC و همچنین شیوه های ارتباط دهی با خارج می باشد .

ترتیب اجزای مراحل فوق ، در نمودار زیر نمایش داده شده است .

همچنین متن برنامه نوشته شده به زبان C، در پیوست « الف » قابل دسترسی است .
3-4- طراحی مدارات گیرنده :

مهمترین و اساسی ترین بخش در طراحی گیرنده ، طراحی طبقات تقویت كننده و فیلترینگ است چنانكه در فصلهای قبل اشاره شد ، منابع مختلف نویز موجوددر شبكه برق و همچنین افت دامنة سیگنال ارسالی مانع از آشكار سازی صحیح سیگنال در گیرنده می گردد. ازاین رو طراحی دقیق و بهینه در این قسمت از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است .

طراحی تقویت كننده ها و فیلترها با بكارگیری دروازة منطقی NOT صورت گرفته است .

مشخصة انتقالی دروازة‌NOT در شكل (         ) نشان داده شده است مطابق شكل اگر دامنة‌سیگنال ورودی در محدودة اولیة‌مشخصه قرار داشته باشد ، سیگنال خروجی با دامنة 5v ، تقویت می شود ، همچنین با قرار گرفتن سیگنال در محدودة آخر مشخصه ، خروجی دروازه صفر خواهد بود .

چنانچه در شكل مشخص است ، محدودة‌میانی مشخصة‌انتقالی دارای شیب منفی بسیار زیاد می باشد .

بنابراین با قراردادن سیگنال ورودی در محدودة میانی مشخصة انتقالی می توان تقویت مطلوب را بدست آورد .

اكنون برای اطمینان از بایاس سیگنال در محدودة میانی و تقویت آن ،‌از فیدبك مقاومتی استفاه می نماییم (‌شكل3-6)

شكل(3-6)

با تلاقی مشخصة‌انتقالی شبكة فیدبك و مشخصة انتقالی دروازه NOT ، نقطة كار تقویت كننده در محدودة‌میانی حاصل می شود

3-4-1- فیلترینگ:

مشابه آنچه در بخش طراحی تقویت كننده ها گفته شد ، چنانچه بجای استفاده از شبكة‌فیدبك مقاومتی از مدار تشدید LC موازی در شبكة فیدبك استفاده كنیم با تغییر امپدانس مدار فیدبك نقطه كارتقویت كننده تغییر می كند.

با در دست داشتن این ایده و تنظیم فركانس تشدید مدار فیدبك حداكثر تقویت سیگنال ورودی در فركانس موردنظر صورت خواهد گرفت. در نتیجه به فیلتر میان گذر دست خواهیم یافت.

   مطابق شكل(3-7)، طبقات ورودی گیرنده ، شامل سه طبقة پیش تقویت سیگنال ، دو فیلتر میان گذر و دو طبقه تقویت كنندة ‌نهایی می باشد و در آخر پوش سیگنال دریافتی آشكار شده ، و به پایه‌درگاه ورودی میكروكنترلر اعمال می شود .

   در طراحی سخت افزار جانبی مدار گیرنده نیز به مانند مدار فرستند از منبع تغذیة بدون ترانسفورماتور وهمچنین كوپلاژ مستقیم خازنی استفاده شده است نمایش داده‌های دریافتی با استفاده از LCD با اتصال 4 یا 8 بیتی به درگاه میكروكنترلر و یا با بكارگیری LCD سریال امكان پذیر خواهد بود .

در این پروژه نمایش داده ها از طریق برقراری اتصال 4 بیتی LCD به درگاه D از میكروكنترلر صورت پذیرفته است .

     3-4-2- نرم افزار:

   وظیفة‌بخش كنترل قابل برنامه ریزی ، تشخیص و ذخیرة دادة دریافتی و نمایش اطلاعات متناظر با داده‌ها برروی نمایشگر می باشد . همزمان سازی بین عملیات ارسال و دریافت از طریق وقفة‌عبور از صفر ولتاژ خطوط صورت می گیرد ، همچنین میزان تأخیر زمانی میان عملیات ارسال ودریافت باید محاسبه ودر نظر گرفته شود .در این صورت پس از وقوع وقفة عبور از صفر ، تایمر در میكروكنترلر فعال شده و بعد از تأخیر از پیش تعیین شده تایمر غیر فعال شده و میكروكنترلر شروع به دریافت می‌كند.عمل دریافت با آشكار شدن سیگنال شروع ( سیگنال پیوستة ms 1) آغاز می‌شود . سپس دریافت به صورت 2 بایتی ، از پایین رتبه ترین بیت آغاز می شود و هر بیت دادة دریافتی در كلمة‌مورد نظر از حافظه ذخیره می شود .بعد از پایان یافتن عملیات دریافت باید رشته های كاراكتری قابل نمایش متناظر با هر داده از جدول انتخاب شود ودر پایان دستور نمایش رشتة انتخاب شده برروی LCD داده می‌شود .

   لازم به یادآوری است كه دستورات نمایش و كنترلLCD و نیز بكارگیری ماژول های جانبی میكروكنترلر مانند تایمرها و .. بسهولت و از طریق توابع كتابخانه‌ای موجود در كامپایلرها قابل انجام است متن برنامة اجرا شده به زبان C در پیوست « ب» آورده شده است .

ترتیب كلی اجرای الگوریتم دریافت در نمودار زیر قابل مشاهده است .

برای دیدن قسمت های دیگر این تحقیق لطفا” از منوی جستجوی سایت که در قسمت بالا قرار دارد استفاده کنید. یا از منوی سایت، فایل های دسته بندی رشته مورد نظر خود را ببینید.

با فرمت ورد

Leave a comment