基于STM8的交流电压检测系统设计

盐城工业职业技术学院 董荣伟

基于STM8的交流电压检测系统设计

盐城工业职业技术学院 董荣伟

本文针对交流电压测量，设计了一种基于STM8的交流电压检测系统。该系统利用运算放大器等对交流信号进行处理后输入STM8中内置的ADC，实现模数转换，通过软件调试记录测量数据并绘制曲线，结果表明，该系统设计简单，技术指标满足需求，具有较好的使用价值。

交流电压；STM8；ADC

引言

我国经济发展快速，对电力的需求也逐渐增加，同时对电力数据采集系统的精确性、实时性、可靠性等多个方面的指标都有了更高的要求[1]。因此，本文提出基于STM8的交流电压检测系统，利用STM8L152C6T6单片机实现对交流电压的采集，通过计算得到交流信号的有效值。

1 系统硬件电路设计

1.1 STM8L152C6T6主控制电路

本文采用STM8L152C6T6芯片作为主控制器[2]，该芯片拥有0.35uA最低功耗模式和180uA/MHz动态运行模式，是一个多功能8位微控制器，其片上提供了实时时钟和增强型复位功能，并将读写同步的DMA、EEPROM、快速数模转换器和模数转换器整合在了一起，STM8L152C6T6主控电路如图1所示。

图1 STM8L152C6T6主控电路

1.2 交流电压处理电路

STM8L152C6T6芯片无法处理直接交流信号，需要对交流电压进行处理，本文设计交流电压处理电路如图2所示。

图2 交流电压处理电路

220V交流电压经电流互感器后利用电阻将电流信号转换为电压信号，然后经过集成运放电路将电压信号转变成STM8L152C6T6芯片内部ADC可处理的电压范围后连接至控制器芯片引脚PF0。

2 电压检测软件设计

本文通过设置STM8L152C6T6芯片内部ADC，定时2us采样350个点后，寻找所有采样点的基准电压后，分别减去基准电压，获得正、负采样数据，寻找过零点并标记完整周期后，计算有效值[3]，具体流程图如图3所示。

图3 软件流程图

3 试验调试结果

通过在线程序调试窗口记录数据，并绘制曲线，验证测量效果，效果如图4所示，所有数据均可构成完整的正弦波，只需要扩大相应的倍数，即可得到真实的电压值。

图4 采集电压曲线

4 结束语

本文介绍了交流电压检测系统的设计，采用ST公司生产的STM8控制芯片内含的ADC采集电压信号，有效简化硬件设计流程，节约成本。结果表明，该系统具有较好的稳定性及检测精度，符合当前市场应用需求。

[1]季力.基于STM32芯片的电参数测量与数据传输[J].自动化与仪器仪表,2010(3)：137-139.

[2]You-You X U,Wei Z.Design of Dynamic Password Electronic Lock Based on STM8L MCU[J].Modern Computer, 2015.

[3]许艳惠.智能化数字工频有效值多用表的设计与实现[J].微计算机信息,2008(4)：153-154.

董荣伟，1989年出生，江苏盐城人，硕士研究生，研究方向：计算机智能控制及无线传感网络。