цільно проводити на основі значення рахункового регістра 16-ти розрядного таймера-лічильника Т1. Для цього при кожному виклику обробника зовнішнього переривання необхідно в першу чергу прочитати значення, що міститься в рахунковому регістрі TCNT1 таймера Т1. Дане значення, при частоті тактового генератора мікроконтролера 16 МГц. та попередньому розподілі частоти на вісім, буде інкрементіровать на одиницю кожні 0.5 мс., що відповідає кроку вимірювання частоти 25 - 10-6 Гц.
Далі в програмі обробки зовнішнього переривання необхідно завантажити в регістр TCNT1 таймера-лічильника Т1 нульове значення, необхідне для відліку тимчасового інтервалу 5 мс. для запуску перетворення АЦП на піку синусоїди мережевої напруги і наступним обчисленням частоти мережевої напруги при черговому виклику програми обробки одного із зовнішніх переривань. Далі необхідно вибрати вхід АЦП на якому буде вироблятися вимір мережевої напруги. Для цього в регістр ADMUX мікроконтролера необхідно занести число, відповідне номеру входу. Після виконання описаних дій доцільно провести читання стану порту D (регістр PIND) мікроконтролера. Дана дія дозволить визначити порядок чергування фаз в електромережі. Далі, з урахуванням порядку чергування фаз ставати можливим провести розрахунок частоти напруги в електромережі за однією з формул, наведених у таблиці 2.
Таблиця 2 - Розрахункові формули для електромережі в залежності від порядку чергування фаз
При розрахунку частоти використовується розподіл цілочисельних двобайтових значень з відкиданням залишку. Зважаючи на особливості роботи апаратного дільника мікроконтролера, розрахунок значень частоти у вигляді двобайтових змінних типу Int16, дозволить значно підвищити швидкість обчислення частоти мережевої напруги, в порівнянні з використанням в обчисленнях чисел з плаваючою комою.
При виконанні розрахунку по одній із зазначених в таблиці 1 формул, залежно від виявленої порядку чергування фаз, буде отримано чотиризначне десяткове число (наприклад, 4 998). Два старших десяткових знака цього числа будуть містити значення частоти в Герцах (49, для зазначеного випадку), а два молодших, відповідно, десяту та соту частки Герца (49,98 Гц., Для вказаного значення 4998).
Подальше операції цілочисельного ділення на 100 та взяття залишку від ділення на 100, дозволять в основному циклі програми виділити цілу і дробову частини значення частоти для виведення на РК дисплей.
Для корекції моментів часу вимірювання напруги на піку синусоїдального сигналу, надалі, необхідно провести перерахунок значення, яке буде заноситися в регістр порівняння таймера-лічильника Т1 і викличе переривання, запускающее процес вимірювання напруги. Розрахунок даного значення необхідно виконати на основі розрахованого значення частоти електромережі.
перезапущена з нульового значення рахунку, при обробці зовнішнього переривання таймер-лічильник Т1, по досягненні розрахованого і записаного в регістр порівняння значення, викличе переривання за збігом. При обробці даного переривання першочерговим завданням є запуск АЦП мікроконтролера, так як саме в момент виникнення переривання за збігом лічильника Т1 необхідно зробити вимір миттєвого значення напруги в електромережі. Після цього для забезпечення можливості контролю злипання фаз необхідно повторно прочитати стану порту D мікроконтролера в змінну, що містить порядок чергування фаз в електромережі.
По завершенню перетворення АЦП станеться виклик програми обробника відповідного переривання. Програма обробки переривання повинна прочитати виміряне миттєве значення напруги в масив U [N], де N - номер фази електромережі (від 0 до 3). Для спрощення процесу перетворення виміряного миттєвого значення напруги, в? 2 разів більше середньоквадратичного, і прискорення роботи програми мікроконтролера, критичною до часу виконання, вирішено відмовитися від роботи з числами з плаваючою комою і ділення на квадратний корінь з двох. Замість цього верхня межа вимірювання пристроєм діючого значення напруги був розширений до значення 340 В. Це дозволило проводити вимірювання напруги з прийнятною похибкою на рівні ± 0,5% і кроком вимірювання близько 1/3 В. і при цьому істотно спростити розробку керуючої програми мікроконтролера і прискорити її роботу.
Таким чином, при обробці переривання після завершення перетворення АЦП достатньо зробити розподіл отриманого в регістрі ADC АЦП цілочисельного значення (в діапазоні від 0 до 1024) на цілочисельне значення рівне трьом, з подальшим апаратним округленням в меншу сторону. У результаті шляхом мінімальних перетворень розраховується середньоквадратичне значення мережевої напруги.
У разі виникнення помилки синхронізації з електричною мережею (наприклад, при пропуску двох і більше напівп...
