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I. 工程简介

一、 简介

交流电参数测试仪是工业上常用的测量仪表，具有典型的代表性。本工程基于《iBoard 电子学堂》、《iHMI43液晶模块》、《iHMI70液晶模块》硬件资源，使用计算机软件虚拟交流电参数发生器，并连接上述硬件，形成一个完整的测量、显示系统。

二、 工程资源

II. 交流电参数含义

为了理解本工程，我们需要了解下面几个交流电参数含义。本文只做简单介绍，详细信息请参考教科书。

交流电：大小和方向都随时间周期性变化的电压或电流称之为交流电，简称AC。

交流电压：一般我们指的交流电压，为电压的有效值。

交流电流：同交流电压一样，交流电流也是为有效值。

交流电频率：单位时间内交流电变化次数称之为交流电频率。单位为赫兹（Hz）。我国市电频率为50Hz，国际上常用的市电频率还有 60Hz。

有功功率：保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率，称为有功功率；又叫平均功率。交流电的瞬时功率不是一个恒定值，功率在一个周期内的平均值叫做有功功率，它是指在电路中电阻部分所消耗的功率，以字母P表示，单位主要有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)。

无功功率：在具有电感或电容的电路中，在每半个周期内，把电源能量变成磁场(或电场)能量贮存起来，然后，再释放，又把贮存的磁场（或电场）能量再返回给电源，只是进行这种能量的交换，并没有真正消耗能量，我们把这个交换的功率值，称为" 无功功率"。无功功率以字母 Q 表示，常用单位为乏(Var)、千乏（KVar）、兆乏（Mvar）。

视在功率：端口的电压有效值与电流有效值的乘积称为视在功率，以字母 S 表示，单位为伏安(VA)。

功率因数：在交流电路中，电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ 表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值， 即cosΦ=P/S。

III. 硬件连接方式

一、《iBoard 电子学堂》硬件连接

通过 iTOOL 八合一调试器或者 U转串，把《iBoard 电子学堂》的 ARM UART 与计算机连接即可。如图所示。

二、《iHMI43液晶模块》硬件连接

iHMI43 液晶模块包括三种外部通信接口，分别为 UART（TTL电平）、RS-232接口和RS-485接口。我们可以通过任意接口与计算机想连；三种接口各有各的优点及不足。

IV. 上位机软件

一、 软件操作

上位机软件采用开源的 Qt 4.8.4编写，目标文件为绿色软件，无需安装，见下图文件截图，功夫熊猫图标为可执行文件，其他DLL 位所需库。双击功夫熊猫即可打开。

打开后，软件会自动查找连接的硬件，若没有连接，则软件显示找不到硬件，如下图所示。我们也可以点击【查找硬件】来搜索连接的硬件（包括 iBoard 、iHMI43 和 iHMI70）。

若硬件正确连接，则能自动搜寻到所连硬件。模拟发送自动变成绿色，如下图所示。

搜寻到硬件后，我们可以按 来与下位机通信，软件通过 200ms 定时，不断的往下位机发送数据，下位机接收并显示。

二、 软件算法

软件分两步完成数据生成。

1、通过随机数，产生电压、电流、频率及功率因数四个参数。

2、计算得出有功功率、无功功率及视在功率。并通过平滑滤波后，发送到下位机。

设电压为 U， 电流为 I，功率因数为 cos ，则：

V.下位机软件

一、 软件烧写

下位机软件分为三个版本，分别适应《iBoard 电子学堂》、《iHMI43液晶模块》和《iHMI70 液晶模块》。软件基于 KEIL MDK 4.60 。

二、 屏幕截图

烧写完成并开机后，4.3寸屏幕截图（iBoard 与 iHMI43为4.3寸屏）如下所示。

7寸屏（iHMI70）软件截图。

VI.工程包、源代码包下载

http://pan.baidu.com/share/link?shareid=308846&uk=4247225764

VII.本工程所用硬件、开发板如下

购买地址：

http://item.taobao.com/item.htm?id=15851248846

购买地址：

http://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.1.137644-251734891.23.XZgnbF&id=20508376359