RU2784824C1 - Microcontroller stand for studying and researching the operation algorithms of smart electricity meters - Google Patents

Microcontroller stand for studying and researching the operation algorithms of smart electricity meters Download PDF

Info

Publication number
RU2784824C1
RU2784824C1 RU2022103839A RU2022103839A RU2784824C1 RU 2784824 C1 RU2784824 C1 RU 2784824C1 RU 2022103839 A RU2022103839 A RU 2022103839A RU 2022103839 A RU2022103839 A RU 2022103839A RU 2784824 C1 RU2784824 C1 RU 2784824C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mcu
digital
microcontroller
outputs
radio
Prior art date
Application number
RU2022103839A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Елена Артуровна Вахтина
Александр Витальевич Вострухин
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет"
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет"
Application granted granted Critical
Publication of RU2784824C1 publication Critical patent/RU2784824C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to the field of electrical engineering, electronics and radio engineering and can be used for educational laboratory work and scientific research in this area. The microcontroller stand for studying and researching the algorithms of the SEM operation contains: computer 1, the first MCU 2, the second MCU 3, the third MCU 4, the first DAC 5, the second DAC 6, the programmer 7, the display unit 8, the fourth MCU 9, the signal generator 10 (two-channel), the first radio module 11, the second radio module 12. The signal generator 10 is a signal generator of various forms and is intended for specialists who calibrate instrumentation. Radio modules 11 and 12 ISM ranges are produced by many companies. Computer 1 is connected via digital interfaces, such as USB interface, to the first MCU 2, the second MCU 3, the third MCU 4 and the fourth MCU 9. The first DAC 5 and the second DAC 6 are connected to the digital outputs of the first MCU 2 and the second MCU 3, respectively. the outputs of which are connected, respectively, to the first and second inputs of the multichannel ADC built into the microcontroller of the third MCU 4, the digital outputs of the third MCU 4 are connected to the display unit 8. The output of the programmer is equipped with a connector that allows it to be connected to the programming inputs of any of the four MCUs, digital output the first MKU 2 is connected to the digital input of the fourth MKU 5 and is designed to synchronize the operation of these MKU. The first MCU 2 and the second MCU 3, as well as the two-channel signal generator 10 are designed to generate signals that simulate the signals of voltage and current sensors. The third MKU 4 is designed to simulate the microprocessor core of the SEM. The first 11 and second 12 radio modules, as well as the fourth MCU 5 are designed to exchange information or, in the simplest case, only to transfer the results of information processing from the third MCU 4 via the ISM radio channel to the fourth MCU 5, which is designed to simulate a data collection device from the ISEE.
EFFECT: expansion of functionality that allows you to study and explore the algorithms of modern smart electricity meters (SEM) and data exchange using microcontroller-controlled radio modules ISM ranges.
3 cl, 1 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs

Изобретение относится к области электротехники, электроники и радиотехники и может быть использовано для проведения учебных лабораторных работ и научных исследований в указанной области. Современные интеллектуальные счетчики электрической энергии (ИСЭЭ) наделены функциями встраиваемых вычислительных систем, в т.ч. и функциями обмена информацией по раиоканалам с удаленными микропроцессорными системами контроля и управления. Разработка и совершенствование ИСЭЭ невозможны без изучения и исследования алгоритмов их работы, в т.ч. и алгоритмов работы средств обмена данными по радиоканалам ISM диапазонов.The invention relates to the field of electrical engineering, electronics and radio engineering and can be used for educational laboratory work and research in this area. Modern intelligent electric energy meters (ISEE) are endowed with the functions of embedded computing systems, incl. and functions of information exchange via radio channels with remote microprocessor control and management systems. The development and improvement of ISEE is impossible without studying and researching the algorithms for their work, incl. and algorithms for the operation of means of data exchange over ISM radio channels.

Уровень техникиState of the art

Известен стенд для изучения микроконтроллерных систем управления, содержащий плату контроллера, на которой установлен микроконтроллер, постоянное и оперативное запоминающие устройства, преобразователь интерфейса передачи данных, а также группу интерфейсных устройств, состоящую из блока клавиатуры и блока индикации, связанных с определенными выводами микроконтроллера. По сети внешнего информационного обмена осуществляется связь микроконтроллера с компьютером, на котором подготавливается и с которого загружается отлаживаемая программа для микроконтроллера. (Лукичев А.Н. Расширение возможностей лабораторного комплекса SDK-1.1 // Научно-технический вестник СПбГИТМО (ТУ). Выпуск 10. Информация и управление в технических системах. - СПб.: СПбГИТМО (ТУ), 2003. С. 86-90). A stand is known for studying microcontroller control systems, containing a controller board on which a microcontroller is installed, permanent and random access memory, a data transfer interface converter, as well as a group of interface devices consisting of a keyboard unit and a display unit associated with certain microcontroller outputs. Through the network of external information exchange, the microcontroller communicates with the computer on which the debugged program for the microcontroller is prepared and loaded. (Lukichev A.N. Expanding the capabilities of the laboratory complex SDK-1.1 // Scientific and technical bulletin of SPbGITMO (TU). Issue 10. Information and control in technical systems. - SPb.: SPbGITMO (TU), 2003. P. 86-90 ).

Недостатки известного решения — ограничены функциональные возможности, стенд не позволяет изучать и исследовать алгоритмы работы ИСЭЭ и передачу информации по радиоканалам ISM-диапазона с использованием радиомодулей, управляемых микроконтроллерами.The disadvantages of the known solution are limited functionality, the stand does not allow studying and researching the operation algorithms of the ISEE and transmitting information over ISM radio channels using radio modules controlled by microcontrollers.

Известен стенд для изучения микроконтроллерных систем управления, содержащий плату контроллера, на которой установлен микроконтроллер, постоянное запоминающее устройство, оперативное запоминающее устройство и преобразователь интерфейса передачи данных, служащий для связи с внешними устройствами, а также группу пользовательских интерфейсных устройств, состоящую из блока клавиатуры и блока индикации, группу периферийных тестовых и имитирующих устройств, состоящую из источника гармонических сигналов с регулируемой амплитудой и частотой, источника импульсных сигналов с регулируемой частотой и скважностью, потенциометра и интегрирующего RC-звена первого порядка с изменяемыми параметрами, а также коммутационное поле, первая группа выводов которого связана с выводами микроконтроллера, вторая группа выводов связана с выводами указанных пользовательских интерфейсных устройств, а третья группа выводов связана с выводами указанных тестовых и имитирующих устройств. (Патент РФ № 2 402 882, опубл. 27.10.2010 Бюл. № 30, МПК G09B 23/18).A well-known stand for the study of microcontroller control systems, containing a controller board on which a microcontroller is installed, a read-only memory, a random access memory and a data transfer interface converter used to communicate with external devices, as well as a group of user interface devices, consisting of a keyboard unit and a block indication, a group of peripheral test and simulating devices, consisting of a source of harmonic signals with adjustable amplitude and frequency, a source of pulsed signals with adjustable frequency and duty cycle, a potentiometer and a first-order integrating RC-link with variable parameters, as well as a switching field, the first group of outputs of which is connected to the pins of the microcontroller, the second group of pins is connected to the pins of the indicated user interface devices, and the third group of pins is connected to the pins of the indicated test and simulating devices. (Patent of the Russian Federation No. 2 402 882, published on October 27, 2010 Bull. No. 30, IPC G09B 23/18).

Недостатки известного решения — ограничены функциональные возможности, стенд не позволяет изучать и исследовать алгоритмы работы ИСЭЭ и передачу информации по радиоканалам ISM-диапазона с использованием управляемых микроконтроллерами радиомодулей.The disadvantages of the known solution are limited functionality, the stand does not allow studying and investigating the operation algorithms of the ISEE and the transmission of information over ISM radio channels using radio modules controlled by microcontrollers.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению и принятое за прототип, является стенд микроконтроллерный для изучения и исследования алгоритмов цифровой модуляции, используемой в цифровом телерадиовещании и в системах мобильной связи, содержащий компьютер, первое, второе и третье микроконтроллерное устройство (МКУ), блок индикации, блок имитирующих устройств, первый и второй цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП), первый, второй и третий усилители, первую, вторую и третью антенны, программатор, при этом, компьютер подключен через цифровые интерфейсы к второму и третьему МКУ, к цифровым выходам первого и второго МКУ подключены, соответственно, первый и второй ЦАПы, выходы которых подключены к входам, соответственно, первого и второго усилителей, выходы которых подключены, соответственно, к первой и второй антеннам, третья антенна подключена к входу третьего усилителя, выход которого подключен к входу аналого-цифрового преобразователя (АЦП) встроенного в микроконтроллер третьего МКУ, цифровые выходы которого подключены к блоку индикации. Первый, второй и третий усилители выполнены на базе операционных усилителей. (Патент РФ № 2 656 974, опубл. 07.06.2018 Бюл. № 16, МПК G09B 23/18).The closest in technical essence to the claimed technical solution and taken as a prototype is a microcontroller stand for studying and researching digital modulation algorithms used in digital television and radio broadcasting and in mobile communication systems, containing a computer, the first, second and third microcontroller device (MCU), block indicators, a block of simulating devices, the first and second digital-to-analog converters (DAC), the first, second and third amplifiers, the first, second and third antennas, the programmer, while the computer is connected via digital interfaces to the second and third MCU, to the digital outputs the first and second MCU are connected, respectively, the first and second DACs, the outputs of which are connected to the inputs, respectively, of the first and second amplifiers, the outputs of which are connected, respectively, to the first and second antennas, the third antenna is connected to the input of the third amplifier, the output of which is connected to input of analog-to-digital converter (ADC) built into the mic controller of the third MKU, the digital outputs of which are connected to the display unit. The first, second and third amplifiers are based on operational amplifiers. (Patent of the Russian Federation No. 2 656 974, published on 06/07/2018 Bull. No. 16, IPC G09B 23/18).

Недостатки известного решения — ограничены функциональные возможности, стенд не позволяет изучать и исследовать алгоритмы работы ИСЭЭ и передачу информации по радиоканалам ISM диапазона с использованием радиомодулей управляемых микроконтроллерами.The disadvantages of the known solution are limited functionality, the stand does not allow studying and researching the operation algorithms of the ISEE and transmitting information over ISM radio channels using radio modules controlled by microcontrollers.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемого изобретения, сводится к расширению функциональных возможностей, которые позволяют изучать и исследовать алгоритмы работы современных ИСЭЭ и обмен данными, с использованием управляемых микроконтроллерами радиомодулей ISM диапазонов.The technical result that can be achieved with the help of the proposed invention is to expand the functionality that allows you to study and explore the algorithms of modern ISEE and data exchange using ISM bands controlled by microcontrollers.

Технический результат достигается тем, что стенд микроконтроллерный для изучения и исследования алгоритмов работы ИСЭЭ, содержащий компьютер, первое, второе и третье МКУ, первый и второй ЦАП, программатор, блок индикации, при этом компьютер подключен через цифровой интерфейс к первому, второму и третьему МКУ, к цифровым выходам первого и второго МКУ подключены, соответственно, первый и второй ЦАПы, цифровые выходы третьего МКУ подключены к блоку индикации, выход программатора подключен к входам программирования первого, второго и третьего МКУ, отличающийся тем, что стенд дополнительно содержит, четвертое МКУ, двухканальный генератор сигналов, первый и второй радиомодули, при этом, компьютер подключен через цифровой интерфейс к четвертому МКУ, выход программатора подключен к входу программирования четвертого МКУ, выводы третьего МКУ подключены в выводам первого радиомодуля, выводы четвертого МКУ подключены в выводам второго радиомодуля, выходы первого и второго ЦАП подключены, соответственно к первому и второму входам АЦП, встроенного в микроконтроллер третьего МКУ, первый и второй выходные каналы двухканального генератора сигналов подключены, соответственно, к третьему и четвертому входам АЦП, встроенного в микроконтроллер третьего МКУ, цифровой выход первого МКУ подключен к цифровому входу четвертого МКУ, выход программатора снабжен разъемом, позволяющим подключать его к входам программирования любого из четырех МКУ, которые выполнены на базе устройства Arduino Uno. The technical result is achieved by the fact that the microcontroller stand for studying and researching the ISEE operation algorithms, containing a computer, the first, second and third MCU, the first and second DAC, a programmer, an indication unit, while the computer is connected via a digital interface to the first, second and third MCU , the first and second DACs are connected to the digital outputs of the first and second MCU, respectively, the digital outputs of the third MCU are connected to the display unit, the programmer output is connected to the programming inputs of the first, second and third MCU, characterized in that the stand additionally contains the fourth MCU, two-channel signal generator, the first and second radio modules, while the computer is connected via a digital interface to the fourth MCU, the output of the programmer is connected to the programming input of the fourth MCU, the outputs of the third MCU are connected to the outputs of the first radio module, the outputs of the fourth MCU are connected to the outputs of the second radio module, the outputs of the first and the second DAC are connected, respectively directly to the first and second inputs of the ADC built into the microcontroller of the third MCU, the first and second output channels of the two-channel signal generator are connected, respectively, to the third and fourth inputs of the ADC built into the microcontroller of the third MCU, the digital output of the first MCU is connected to the digital input of the fourth MCU, The output of the programmer is equipped with a connector that allows you to connect it to the programming inputs of any of the four MCUs, which are based on the Arduino Uno device.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

На чертеже представлена структурная схема стенда микроконтроллерного для изучения и исследования алгоритмов работы ИСЭЭ.The drawing shows a block diagram of a microcontroller stand for studying and researching the operation algorithms of the ISEE.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Стенд микроконтроллерный для изучения и исследования алгоритмов работы ИСЭЭ содержит (чертеж): компьютер 1, первое МКУ 2, второе МКУ 3, третье МКУ 4, первый ЦАП 5, второй ЦАП 6, программатор 7, блок индикации 8, четвертое МКУ 9, генератор сигналов 10 (двухканальный), первый радиомодуль 11, второй радиомодуль 12. The microcontroller stand for studying and researching the ISEE operation algorithms contains (drawing): computer 1, first MCU 2, second MCU 3, third MCU 4, first DAC 5, second DAC 6, programmer 7, display unit 8, fourth MCU 9, signal generator 10 (two-channel), the first radio module 11, the second radio module 12.

Генератор сигналов 10 представляет собой генератор сигналов разнообразной формы и предназначен для специалистов, проводящих поверку контрольно-измерительной аппаратуры. Радиомодули 11 и 12, ISM диапазонов, выпускаемые многими компаниями.The signal generator 10 is a signal generator of various forms and is intended for specialists who carry out verification of control and measuring equipment. Radio modules 11 and 12, ISM bands, manufactured by many companies.

Компьютер 1 подключен, через цифровые интерфейсы, например USB интерфейс, к первому МКУ 2, второму МКУ 3, третьему МКУ 4 и четвертому МКУ 9. К цифровым выходам первого МКУ 2 и второго МКУ 3 подключены, соответственно, первый ЦАП 5 и второй ЦАП 6, выходы которых подключены, соответственно к первому и второму входам многоканального АЦП, встроенного в микроконтроллер третьего МКУ 4, цифровые выходы третьего МКУ 4 подключены к блоку индикации 8. Выход программатора снабжен разъемом, позволяющим подключать его к входам программирования любого из четырех МКУ, цифровой выход первого МКУ 2 подключен к цифровому входу четвертого МКУ 5 и предназначен для синхронизации работы этих МКУ.Computer 1 is connected via digital interfaces, such as USB interface, to the first MCU 2, the second MCU 3, the third MCU 4 and the fourth MCU 9. The first DAC 5 and the second DAC 6 are connected to the digital outputs of the first MCU 2 and the second MCU 3, respectively. , the outputs of which are connected, respectively, to the first and second inputs of the multichannel ADC built into the microcontroller of the third MCU 4, the digital outputs of the third MCU 4 are connected to the display unit 8. The output of the programmer is equipped with a connector that allows it to be connected to the programming inputs of any of the four MCUs, digital output the first MKU 2 is connected to the digital input of the fourth MKU 5 and is designed to synchronize the operation of these MKU.

Первый МКУ 2 и второй МКУ 3, а также двухканальный генератор сигналов 10 предназначены для формирования сигналов имитирующих сигналы датчиков напряжения и тока. Третий МКУ 4 предназначен для имитации микропроцессорного ядра ИСЭЭ. Первый 11 и второй 12 радиомодули, а также четвертый МКУ 5 предназначены для обмена информацией, или в простейшем случае только для передачи результатов обработки информации от третьего МКУ 4 по радиоканалу ISM диапазона в четвертый МКУ 5, которое предназначено для имитации устройства сбора данных от ИСЭЭ.The first MCU 2 and the second MCU 3, as well as the two-channel signal generator 10 are designed to generate signals simulating the signals of voltage and current sensors. The third MKU 4 is designed to simulate the microprocessor core of the ISEE. The first 11 and second 12 radio modules, as well as the fourth MCU 5 are designed to exchange information, or in the simplest case, only to transfer the results of information processing from the third MCU 4 via the ISM radio channel to the fourth MCU 5, which is designed to simulate a data collection device from the ISEE.

Стенд микроконтроллерный для изучения и исследования алгоритмов работы ИСЭЭ работает следующим образом.The microcontroller stand for studying and researching the operation algorithms of the ISEE works as follows.

Пользователь разрабатывает программу с использованием компьютера 1 на модифицированном языке Си в среде, например, IDE ARDUINO и загружает ее в программную память микроконтроллеров первого МКУ 2 и второго МКУ 3. Обе программы реализуют алгоритм формирования двоичных кодов во времени, при выводе которых на входы ЦАП 5 и ЦАП 6 на выходах, последних формируются синусоидальные сигналы, которые могут быть смещены на определенный угол или формироваться синхронно, благодаря введению связи через цифровые выводы первого МКУ 2 и второго МКУ 3 для их синхронизации. Данная функция введена для моделирования отставания/опережения тока от напряжения в сетях имеющих реактивные нагрузки (емкостные/индуктивные). The user develops a program using a computer 1 in a modified C language in an environment, for example, IDE ARDUINO and loads it into the program memory of the microcontrollers of the first MCU 2 and the second MCU 3. Both programs implement an algorithm for generating binary codes in time, which, when output to the inputs of the DAC 5 and DAC 6 at the outputs, the latter form sinusoidal signals that can be shifted by a certain angle or formed synchronously, due to the introduction of communication through the digital outputs of the first MCU 2 and the second MCU 3 for their synchronization. This function was introduced to simulate current lag/advance from voltage in networks with reactive loads (capacitive/inductive).

Микроконтроллер третьего МКУ 4 преобразует с помощью встроенного АЦП аналоговые сигналы от ЦАП 5 и ЦАП 6 в цифровые, обрабатывает и выполняет алгоритмы вычисления “потребленной электрической энергии”. Первое МКУ 2 формирует сигнал моделирующий напряжение сети переменного тока, второе МКУ 3 формирует сигнал моделирующий ток текущий через нагрузку, подключенную к этой сети.The microcontroller of the third MCU 4 converts analog signals from DAC 5 and DAC 6 into digital ones using the built-in ADC, processes and executes algorithms for calculating “consumed electrical energy”. The first MKU 2 generates a signal simulating the voltage of the AC mains, the second MKU 3 generates a signal simulating the current flowing through the load connected to this network.

Аналогичный алгоритм выполняет этот же микроконтроллер третьего МКУ 4 при обработке сигналов поступающих на третий и четвертый входы его АЦП от первого и второго каналов генератора сигналов 10. Генератор сигналов 10 играет роль эталонного прибора, благодаря которому можно оценить алгоритмы, реализуемые МКУ 2 и МКУ 3 с целью выяснения и устранения возможных ошибок в их программах. A similar algorithm is performed by the same microcontroller of the third MCU 4 when processing signals coming to the third and fourth inputs of its ADC from the first and second channels of the signal generator 10. The signal generator 10 plays the role of a reference device, thanks to which it is possible to evaluate the algorithms implemented by MCU 2 and MCU 3 with the purpose of finding out and eliminating possible errors in their programs.

Результаты вычисления “потребленной электрической энергии” третье МКУ 4 выводит на цифровой индикатор 8 и дополнительно отправляет в первый радиомодуль 11, четвертое МКУ 5 принимает данные от радиомодуля 12, полученные им по радиоканалу ISM-диапазона от радиомодуля 11. Данные принятые четверным МКУ 5 от третьего МКУ 4 могут быть выведены на монитор компьютера 1, сохранены и обработаны, а также выведены в графической форме с использованием функции «Плоттер по последовательному соединению», которую содержит IDE Arduino, что позволит наблюдать визуально, как изменяется “потребление электрической энергии” во времени. The third MCU 4 displays the results of the calculation of the “consumed electrical energy” on a digital indicator 8 and additionally sends it to the first radio module 11, the fourth MCU 5 receives data from the radio module 12, received by it via the ISM-band radio channel from the radio module 11. The data received by the quadruple MCU 5 from the third MCU 4 can be displayed on the monitor of computer 1, stored and processed, and also displayed in graphical form using the "Plotter by Serial Connection" function that the Arduino IDE contains, which will allow you to visually observe how the "electrical energy consumption" changes over time.

На монитор компьютера 1 может быть выведена информация от любого из четырех МКУ. Эта информация может быть представлена десятичными цифрами эквивалентными двоичным кодам, отражающим данные необходимые для анализа и синтеза алгоритмов работы, как стенда, так и третьего МКУ 4. В качестве программатора 7 может быть использован программатор фирмы Atmel, например, AVRISPmkII. Information from any of the four MCUs can be displayed on the computer monitor 1. This information can be represented by decimal digits equivalent to binary codes, reflecting the data necessary for the analysis and synthesis of operation algorithms, both for the stand and for the third MCU 4. As a programmer 7, an Atmel programmer, for example, AVRISPmkII, can be used.

Предлагаемое техническое решение по сравнению с аналогами и прототипом имеет дополнительные функциональные возможности изучения и исследования алгоритмов реализуемых современными ИСЭЭ, в т.ч и обмен данными с использованием управляемых микроконтроллерами радиомодулей ISM диапазонов, применяемых для построения современных систем контроля и управления.The proposed technical solution, in comparison with analogues and the prototype, has additional functionality for studying and researching algorithms implemented by modern ISEE, including data exchange using microcontroller-controlled ISM radio modules used to build modern monitoring and control systems.

Claims (3)

1. Стенд микроконтроллерный для изучения и исследования алгоритмов работы интеллектуальных счетчиков электрической энергии, содержащий компьютер, первое, второе и третье микроконтроллерные устройства (МКУ), первый и второй цифроаналоговые преобразователи (ЦАП), программатор, блок индикации, при этом компьютер подключен через цифровой интерфейс к первому, второму и третьему МКУ, к цифровым выходам первого и второго МКУ подключены, соответственно, первый и второй ЦАПы, цифровые выходы третьего МКУ подключены к блоку индикации, выход программатора подключен к входам программирования первого, второго и третьего МКУ, отличающийся тем, что стенд дополнительно содержит четвертое МКУ, двухканальный генератор сигналов, первый и второй радиомодули, при этом компьютер подключен через цифровой интерфейс к четвертому МКУ, выход программатора подключен к входу программирования четвертого МКУ, выводы третьего МКУ подключены к выводам первого радиомодуля, выводы четвертого МКУ подключены к выводам второго радиомодуля, выходы первого и второго ЦАП подключены, соответственно, к первому и второму входам аналого-цифрового преобразователя (АЦП), встроенного в микроконтроллер третьего МКУ, первый и второй выходные каналы двухканального генератора сигналов подключены, соответственно, к третьему и четвертому входам АЦП, встроенного в микроконтроллер третьего МКУ, цифровой выход первого МКУ подключен к цифровому входу четвертого МКУ. 1. A microcontroller stand for studying and researching the operation algorithms of smart electricity meters, containing a computer, the first, second and third microcontroller devices (MCU), the first and second digital-to-analog converters (DAC), a programmer, an indication unit, while the computer is connected via a digital interface to the first, second and third MCU, the first and second DACs are connected to the digital outputs of the first and second MCU, respectively, the digital outputs of the third MCU are connected to the display unit, the output of the programmer is connected to the programming inputs of the first, second and third MCU, characterized in that the bench additionally contains the fourth MCU, a two-channel signal generator, the first and second radio modules, while the computer is connected via a digital interface to the fourth MCU, the output of the programmer is connected to the programming input of the fourth MCU, the outputs of the third MCU are connected to the outputs of the first radio module, the outputs of the fourth MCU are connected to the outputs Tue of the second radio module, the outputs of the first and second DACs are connected, respectively, to the first and second inputs of the analog-to-digital converter (ADC) built into the microcontroller of the third MCU, the first and second output channels of the two-channel signal generator are connected, respectively, to the third and fourth inputs of the ADC, built into the microcontroller of the third MCU, the digital output of the first MCU is connected to the digital input of the fourth MCU. 2. Стенд по п.1, отличающийся тем, что выход программатора снабжен разъемом, позволяющим подключать его к входам программирования любого из четырех МКУ.2. Stand according to claim 1, characterized in that the output of the programmer is equipped with a connector that allows you to connect it to the programming inputs of any of the four MCU. 3. Стенд по п.1, отличающийся тем, что все четыре МКУ выполнены на базе устройства Arduino Uno.3. Stand according to claim 1, characterized in that all four MKUs are based on the Arduino Uno device.
RU2022103839A 2022-02-15 Microcontroller stand for studying and researching the operation algorithms of smart electricity meters RU2784824C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2784824C1 true RU2784824C1 (en) 2022-11-30

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4776798A (en) * 1985-12-06 1988-10-11 Training Labs Inc. Energy managment microprocessing training system providing instruction for the programming and computerization of mechanical and electrical control systems, adapted to be a component with and an improvement for existing changeable modular training systems
RU2214628C2 (en) * 2001-09-05 2003-10-20 Государственное унитарное научное конструкторско-технологическое предприятие "Парсек" при ТолПИ Facility for teaching digital electronics fundamentals
RU103652U1 (en) * 2010-07-05 2011-04-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Коми государственный педагогический институт" LABORATORY UNIT FOR STUDYING MICROCONTROLLERS
RU2656974C1 (en) * 2017-07-04 2018-06-07 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет", (ДГТУ) Microcontroller stand for study and research of digital modulation algorithms used in digital broadcasting and mobile communication systems
US10931282B2 (en) * 2016-06-16 2021-02-23 Board Of Regents, The University Of Texas System Self-contained reconfigurable personal laboratory
RU2765610C1 (en) * 2021-08-02 2022-02-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ставропольский государственный аграрный университет» Microcontroller stand for studying, researching, and debugging algorithms of integrated control systems and digital signal processing

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4776798A (en) * 1985-12-06 1988-10-11 Training Labs Inc. Energy managment microprocessing training system providing instruction for the programming and computerization of mechanical and electrical control systems, adapted to be a component with and an improvement for existing changeable modular training systems
RU2214628C2 (en) * 2001-09-05 2003-10-20 Государственное унитарное научное конструкторско-технологическое предприятие "Парсек" при ТолПИ Facility for teaching digital electronics fundamentals
RU103652U1 (en) * 2010-07-05 2011-04-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Коми государственный педагогический институт" LABORATORY UNIT FOR STUDYING MICROCONTROLLERS
US10931282B2 (en) * 2016-06-16 2021-02-23 Board Of Regents, The University Of Texas System Self-contained reconfigurable personal laboratory
RU2656974C1 (en) * 2017-07-04 2018-06-07 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет", (ДГТУ) Microcontroller stand for study and research of digital modulation algorithms used in digital broadcasting and mobile communication systems
RU2765610C1 (en) * 2021-08-02 2022-02-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ставропольский государственный аграрный университет» Microcontroller stand for studying, researching, and debugging algorithms of integrated control systems and digital signal processing

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Статья: "Расширение возможностей лабораторного комплекса sdk-1. 1", Ж. Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики, 2003. *
Статья: "УНИВЕРСАЛЬНЫЙ СТЕНД ПО ИЗУЧЕНИЮ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ КОНТРОЛЯ И УЧЕТА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ", НГТУ им. Р.Е. Алексеева номер 1 (116), 2017. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Adamo et al. Channel characterization of an open source energy meter
CN106443563A (en) Field environment based integrated calibrating and analytic device of digital electric energy meter
CN103901384A (en) Device and method for detecting analog quantity output standard power source and digital quantity output standard power source
CN110441724A (en) A kind of device for being verified to DC voltage transformer secondary measuring system
De Marziani et al. A low cost reconfigurable sensor network for coastal monitoring
CN102426472A (en) Hardware-in-the-loop generator and use method thereof
RU2784824C1 (en) Microcontroller stand for studying and researching the operation algorithms of smart electricity meters
CN101630461B (en) Electronic measuring and teaching device and using method thereof
CN103954924B (en) The measurement mechanism of electrical measuring instrument error in dipping and measuring method during frequency jitter
CN114545068A (en) Portable 10kV three-phase broadband power standard equipment
Fregosi et al. Digital Flickermeter design and implementation based on IEC Standard
Arpaia et al. On-field validation of the new platform for magnetic measurements at CERN
CN103582262A (en) Arbitrary waveform white light signal generator
RU2787304C1 (en) Microcontroller stand for studying and researching algorithms for data transmission from wireless sensors
Gherasim et al. Development of a flickermeter for grid-connected wind turbines using a DSP-based prototyping system
CN203535207U (en) Modularized three-phase instrument calibrating device for smart grid
CN203012163U (en) Analog seismic signal generator
CN104215924A (en) Synchronous demodulator, power standard source comprising synchronous demodulator and control method of power standard source
CN203745637U (en) High-voltage switch dynamic characteristic tester verification device
CN204286553U (en) The control circuit of the flow integrator field calibration device of portable multi-channel
CN210693973U (en) Comprehensive weapon exciter
CN215769467U (en) Pump truck controller hardware-in-loop test system
Davydov et al. Complex for Remote Execution of Laboratory Work on Radioelectronics
Barrett et al. Introduction to Microcontroller Technology
Barr et al. LEDA beam diagnostics instrumentation: Beam position monitors