【正文】 基于單片機的電量檢測系統(tǒng)設(shè)計基于單片機的電量檢測系統(tǒng)設(shè)計摘 要隨著電力系統(tǒng)電量的日益擴大和電壓運行等級的不斷提高，傳統(tǒng)的電量檢測系統(tǒng)暴露出越來越多的缺點，難以滿足現(xiàn)代電網(wǎng)向自動化、數(shù)字化發(fā)展的需要。本文首先概述了WB系列交流電量傳感器的工作原理和各項工作技術(shù)指標(biāo)，并做了硬件系統(tǒng)的設(shè)計，包括控制電路、模塊轉(zhuǎn)換部分、鍵盤輸入部分、LED顯示部分方面的設(shè)計。然后介紹了ADC0809和74HC595中電子接口的各項特性，同時對單元的結(jié)構(gòu)原理和功能劃分進行了分析和研究，選擇了合適的各種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換軟件按。通過分析和研究，提出了軟件系統(tǒng)方面的設(shè)計方案，最關(guān)鍵的問題是A/D轉(zhuǎn)換程序的設(shè)計、主程序和子程序的流程方案關(guān)鍵詞 A/D轉(zhuǎn)換器 LED顯示器 ADC0809 74HC595單片機POWER DETECTIO SYSTEM BESEDON SINGLE CHIP DESIGNABSTRACTWith the growing power system capacity and the increasing level voltage operation, the traditional amount of power detection system weaknesses exposed more and more difficult to meet the modern power grid to the automation, digital development. This paper outlines the WB series AC power sensor working principle and the work of technical indicators, and made the hardware system design, including control circuits, modules conversion ponent, keyboard part, LED showed that some aspects of the design. Then introduced the ADC0809 and the 74HC595 in the electronic interface properties, while the structural principles and functions of cell division was analyzed and studied, the suitable range of data conversion software by. Through analysis and research, the design of software systems, the most critical issue is A / D conversion process of design, the main program and subroutine program flow.KEYWORDS A/D conversion chip 74HC595SCM ADC0809 LED display chip32目 錄中文摘要 I英文摘要 II1緒論 12 WB系列交流電量傳感器 2 概述 2 WB交流電量傳感器的工作原理 2 傳感器型號及技術(shù)指標(biāo) 33 硬件系統(tǒng)的設(shè)計 4 硬件框圖 4 控制電路的設(shè)計 5 5 11 A/D 轉(zhuǎn)換器概述及單片機接口的一般特點 11 ADC0809簡介 12 鍵盤輸入部分 15 矩陣式鍵盤 15 獨立式鍵盤 15 LED顯示部分 16 LED的動態(tài)顯示方式 16 LED靜態(tài)顯示方式 17 74HC595簡介 17 鍵盤及顯示電路 194 軟件系統(tǒng)設(shè)計 19 C語言簡介 19 主程序流程圖 20 按鍵程序流程圖 20 定時器0中斷服務(wù)程序設(shè)計 21 A/D轉(zhuǎn)換程序設(shè)計 24結(jié)束語 25致 謝 26參考文獻 27附錄1 設(shè)計原理圖 28附錄2 源程序 291緒論自第一個微處理器問世以來，以微處理器為核心構(gòu)成的計算機以各種各樣的形式，無孔不入的滲入到人們的生產(chǎn)、生活、科研等各個領(lǐng)域，為人類帶來了滲透到各個領(lǐng)域的“智能”。微處理器是整個智能儀器儀表的核心，檢測電路時微處理器的外圍設(shè)備，微機通過接口發(fā)出各種控制信息給檢測電路，以規(guī)定功能、啟動測量、改變工作方式等。微機通過查詢或檢測電路向微機提出的中斷請求，使微機及時了解檢測電路的工作狀態(tài)。當(dāng)檢測電路完成一次測量后，微機讀取測量數(shù)據(jù)，進行了解檢測電路的工作狀態(tài)。當(dāng)檢測電路完成一次測量后，微機讀取測量數(shù)據(jù)，進行必要的加工、計算、變換等處理，最后以各種方式輸出，如送顯示器、打印機打印，或送給系統(tǒng)的主控制器等等。 近二十年來，以計算機科學(xué)，信息學(xué)，生命科學(xué)為代表的各門新興學(xué)科的迅猛發(fā)展，極大限度的刺激了全球經(jīng)濟的發(fā)展，在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中，電流、電壓、溫度、壓力、流量、流速和開關(guān)量都是常用的主要被控參數(shù)。例如：在冶金工業(yè)、化工生產(chǎn)、電力工程、造紙行業(yè)、機械制造和食品加工等諸多領(lǐng)域中，電能是人們?nèi)粘Ｉ詈凸I(yè)生產(chǎn)中的重要能源之一，在現(xiàn)代社會中起著越來越重要的作用，而電壓、電流是其中最關(guān)鍵的兩個因素，是否準(zhǔn)確的測量電壓、電流對我們的生活和生產(chǎn)有著至關(guān)重要的影響，特別是電工和電力系統(tǒng)等領(lǐng)域經(jīng)常要對交流電量進行采樣測試以了解工作電壓或整個電網(wǎng)的工作情況。2 WB系列交流電量傳感器 概述 WB系列交流電量傳感器采用電磁隔離技術(shù)和專用厚膜集成電路。對電網(wǎng)或電路中的交流電流或交流電壓進行實時測量，將其變換成跟蹤電壓暑促（）、直流電壓輸出（）、直流電壓輸出（）、頻率輸出（）。傳感器的輸出可以與各型AD轉(zhuǎn)換器配接構(gòu)成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，也可以與傳統(tǒng)模式、數(shù)字式指示儀表配接，顯示被測量之值。體積小、重量輕、精度高、耗能低，輸入電路、輸出電路完全隔離，輸出信號可以共地，輸出形式多樣，滿足各種使用要求，在0～120%標(biāo)稱輸入范圍內(nèi)，輸出信號入輸出信號之間保持正比例關(guān)系，通聘寬帶，可以測量5kHz以內(nèi)的正弦交流電流或交流電壓。結(jié)構(gòu)形式多樣，提供直插式、DIN卡裝式安裝方式，方便各種場合使用等特點。 WB交流電量傳感器的工作原理 本系列傳感器采用模塊化電路結(jié)構(gòu)，如圖21主要由電流測頭1（或電壓側(cè)頭2）、采樣電路定標(biāo)放大器裝用厚膜集成轉(zhuǎn)化器7組成。圖21 電路結(jié)構(gòu) 被測電流信號﹝或被測電壓信號﹞經(jīng)電流測頭1﹝或電壓測頭2﹞隔離變換，在二次回路形成高精度毫安級跟蹤電流，經(jīng)采樣電路3轉(zhuǎn)換為跟蹤電壓信號，在經(jīng)定標(biāo)放大器4進行放大、定標(biāo)，形成跟蹤電壓輸出Vg；跟蹤電壓信號經(jīng)AC/DC轉(zhuǎn)換器5后，形成直流電壓輸出。輸出經(jīng)V/I轉(zhuǎn)換器6后形成直流輸出,輸出經(jīng)V/F變換器7后形成頻率輸出。只有輸出跟蹤電壓的產(chǎn)品才使用正負電源﹝+E,E﹞,其他產(chǎn)品才使用單一正電源。圖21中電流測頭1和電壓測頭2是本系列產(chǎn)品的關(guān)鍵部件，屬于精密互感器系列，承擔(dān)隔離和線性變換的雙重作用，改變電流測頭規(guī)格或改變電壓測頭的輸入電阻可以改變傳感器的測量范圍。定標(biāo)放大器4是一個寬帶交流放大器，它產(chǎn)生的電壓輸出，在波形和相位上快速跟蹤輸入信號的變化，輸出型傳感器適用于交流采樣系統(tǒng)。轉(zhuǎn)換器5是配套研發(fā)的專用厚膜集成器件，它把交流電壓信號變換為直流電壓或直流電流輸出。轉(zhuǎn)換原理分為平均值轉(zhuǎn)換和真有效值轉(zhuǎn)換，平均值轉(zhuǎn)換器成本低，適用于標(biāo)準(zhǔn)正弦交流信號轉(zhuǎn)換；真有效值轉(zhuǎn)換器適用于含有多次諧波的交流信號（如三角波、矩形波、梯形波、可控硅調(diào)功波等），單成本較高。轉(zhuǎn)換器5（或轉(zhuǎn)換器6）的“基準(zhǔn)波”接地時，他輸出0～5V（或0～20mA）；為它們配加以個高穩(wěn)定的偏置電路，就形成1V～5V（或4mA～20mA）；為它們配加一個高穩(wěn)定的偏置電路，就形成了1V～5V（4mA～20mA）輸出。 傳感器型號及技術(shù)指標(biāo) 采用WBV413AS3﹝交流電壓傳感器﹞和WB1414AS1﹝交流電流傳感器﹞對電流和電壓進行數(shù)據(jù)采集。WBV141AS3技術(shù)指標(biāo)：輸入規(guī)格：10V～1000VAC輸出規(guī)格：4mA～20mA響應(yīng)時間: 250MS負載能力：6V靜態(tài)功耗：50MW供電電源：+12或+24