【正文】 C8051F360單片機(jī)電路部分.....................................................................8 +5V穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)...............................................................................9 74HC164驅(qū)動(dòng)LED數(shù)碼管顯示的設(shè)計(jì).....................................................11 24C16芯片掉電存儲(chǔ)的設(shè)計(jì)...................................................................13 74HC165芯片按鍵清零的設(shè)計(jì)...............................................................14 AD7755電能轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì).............................................................................14 軟件設(shè)計(jì)..........................................................................................................17 主函數(shù)流程圖........................................................................................17 AT24C16讀函數(shù)流程圖...........................................................................18 AT24C16寫函數(shù)流程圖...........................................................................19 顯示用戶電量流程圖..............................................................................20 ........................................................................20 中斷子程序流程圖.................................................................................215 課程設(shè)計(jì)總結(jié).....................................................................................................22參考文獻(xiàn)...................................................................................................................23附錄一..........................................................................................................................24附錄二..........................................................................................................................25附錄三..........................................................................................................................271 緒論 電能表是我國電工儀表行業(yè)中產(chǎn)量最大的產(chǎn)品。近幾年，國家連續(xù)出臺(tái)的多項(xiàng)與電能表行業(yè)發(fā)展相關(guān)的政策以及房地產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，為電能表需求的上升及保持行業(yè)發(fā)展的相對(duì)穩(wěn)定起到了一定的保障作用。 隨著高新技術(shù)尤其是電子信息技術(shù)的快速發(fā)展，電子式、多功能、高精度、多費(fèi)率、自動(dòng)抄表等產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)突顯，且已經(jīng)逐步成為電能表發(fā)展的主流，在未來幾年里，這種趨勢(shì)將更加明顯。且各行各業(yè)對(duì)電的需求越來越大，不同時(shí)間用電量不均衡的現(xiàn)象也日益嚴(yán)重。為緩解我國日趨尖銳的電力供需矛盾，調(diào)節(jié)負(fù)荷曲線，改善用電量不均衡的現(xiàn)象，全面實(shí)行峰、平、谷分時(shí)電價(jià)制度，“削峰填谷”，提高全國的用電效率，合理利用電力資源，國內(nèi)部分省市的電力部門已開始逐步推出了多費(fèi)率電能表，對(duì)用戶的用電量分時(shí)計(jì)費(fèi)。在有條件的地區(qū)，即已經(jīng)實(shí)行一戶一表的居民用電區(qū)，也將有計(jì)劃的開發(fā)低谷用電，實(shí)行峰谷電價(jià)，以提高電能利用率，提高居民的用電質(zhì)量。通過城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造，電工儀器儀表行業(yè)步入了快速發(fā)展的軌道，同時(shí)也為行業(yè)企業(yè)提供了一個(gè)科技創(chuàng)新的平臺(tái)，電工儀器儀表生產(chǎn)企業(yè)抓住機(jī)遇，通過對(duì)國外先進(jìn)技術(shù)的兼收并蓄，并高標(biāo)準(zhǔn)、高起點(diǎn)自主開發(fā)了一系列高技術(shù)產(chǎn)品。電力用戶是我國電工儀器儀表最大的用戶群體，需求量占整個(gè)市場(chǎng)需求量的90%，對(duì)該類產(chǎn)品的銷售起著決定性作用。國家城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造結(jié)束后，電工儀器儀表行業(yè)進(jìn)入了平穩(wěn)過渡期，以華立集團(tuán)、寧波三星、林洋電子等為代表的行業(yè)企業(yè)不斷拓寬服務(wù)領(lǐng)域，尋求新的發(fā)展空間，從而在競(jìng)爭中提高企業(yè)的核心競(jìng)爭力，經(jīng)過國內(nèi)外市場(chǎng)的凈化和洗禮，產(chǎn)品也發(fā)生了質(zhì)的變化，開始從單純量的增長向技術(shù)創(chuàng)新過渡，并步入高質(zhì)量、高技術(shù)、高附加值時(shí)代，生產(chǎn)模式逐步向集約化大規(guī)模轉(zhuǎn)變，核心競(jìng)爭力不斷增強(qiáng)，產(chǎn)品出口主要以電能表、便攜式電表為主，出口輻射到幾十個(gè)國家。特別是近幾年，一些企業(yè)還通過在國外建廠等形式消化國內(nèi)的市場(chǎng)，出口創(chuàng)匯不斷攀升。 課題的研究內(nèi)容與意義 電子式單用戶多功能電能表，具有測(cè)量精度高，過載能力強(qiáng)，功率消耗低，性能穩(wěn)定可靠，體積小，重量輕，操作方便；易于實(shí)現(xiàn)管理，適應(yīng)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、民用等不同用戶群體用電測(cè)量的需求。 本次課程所設(shè)計(jì)的單用戶電子式單相電能表采用單片機(jī)作為中央處理器，對(duì)用戶的用電情況進(jìn)行電能計(jì)量、LED顯示，所以用戶的用電量可以直接讀取。電子式電能表與傳統(tǒng)感應(yīng)式電能表相比，有效地提高了電能計(jì)量的準(zhǔn)確性。且電子式電能表無論在價(jià)格、功能、精度、可靠性等方面都優(yōu)越于傳統(tǒng)感應(yīng)式電能表，具有的強(qiáng)大的功能特點(diǎn)和研究的必要性。 隨著電子技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，電子式電能表越來越受到廣大使用者的認(rèn)同與青睞。面對(duì)新的形勢(shì)，全面提高電子式電能表，尤其是技術(shù)含量高的產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭力，重點(diǎn)突破多費(fèi)率表和多功能表的現(xiàn)狀，使電能表從數(shù)量優(yōu)勢(shì)向技術(shù)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)變是電能表產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。電子式電能表是今后一段時(shí)間內(nèi)的發(fā)展主流，技術(shù)含量高的產(chǎn)品發(fā)展空間大，經(jīng)濟(jì)效益也好，更應(yīng)該作為今后發(fā)展重點(diǎn)。而要發(fā)展電子式電能表，核心技術(shù)是關(guān)鍵。 2 設(shè)計(jì)任務(wù)與主要要求 設(shè)計(jì)任務(wù)該課程設(shè)計(jì)任務(wù)要求完成基于C8051F360單片機(jī)的單用戶電子式電能表的設(shè)計(jì)與調(diào)試。其中包括硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)和程序調(diào)試三部分。主要由LED顯示模塊、AD7755電能脈沖轉(zhuǎn)換模塊、掉電存儲(chǔ)模塊和按鍵清零等模塊組成。被測(cè)信號(hào)經(jīng)AD7755轉(zhuǎn)換后將電壓、電流、電能等信號(hào)傳輸給單片機(jī)C8051F360主控芯片，然后C8051F360控制其他所有芯片的工作、計(jì)算和顯示。LED顯示模塊采用數(shù)碼管顯示被測(cè)用戶的戶號(hào)、用電量；按鍵清零模塊選用74HC165芯片來實(shí)現(xiàn)此功能；存儲(chǔ)模塊采用24C16，為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，可以實(shí)現(xiàn)掉電不丟失數(shù)據(jù)的功能。 硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì)包括單片機(jī)的整體設(shè)計(jì)、穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)、LED數(shù)碼管顯示的設(shè)計(jì)、24C16芯片掉電存儲(chǔ)的設(shè)計(jì)、74HC165芯片按鍵清零的設(shè)計(jì)、AD7755電能轉(zhuǎn)換器等電路的設(shè)計(jì)。 軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)包括用C8051F360單片機(jī)C語言編寫的用戶電量顯示程序、按鍵清零程序、用戶和電量顯示程序、脈沖檢測(cè)程序以