基于單片機(jī)的課程設(shè)計多用戶電能表(已修改)
2025-07-04 22:29 本頁面
【正文】 山 東 科 技 大 學(xué)信 息 與 電 氣 工 程 學(xué) 院 課 程 設(shè) 計 報 告電氣工程及其自動化（定單）091班 單片機(jī)在礦山系統(tǒng)中的應(yīng)用設(shè)計課題名稱 單相多用戶電能表的設(shè)計 姓名 蘇傳祥 學(xué)號 200901100117 聯(lián)系方式 15092022323 指導(dǎo)教師＿＿公茂法＿＿開課學(xué)期 2011 至＿ 2012 學(xué)年第一學(xué)期提交時間 2012 年 1 月 6 日前言多用戶電子式單相電能表采用單片機(jī)作為中央處理器，每塊電能表可對多達(dá)8戶的用電情況進(jìn)行集中檢測、循環(huán)顯示。各戶的用電量可以就地讀取。多用戶電子式電能表采用了“分戶用電、集中檢測”的方式，與傳統(tǒng)感應(yīng)式電能表相比，有效地提高了電能計量的準(zhǔn)確性，而且整機(jī)體積小、質(zhì)量輕、安裝方便。在多用戶電子式電能表的前面板上有6位LED顯示器，前一位為分戶號，后4位為分戶用電量，所顯示的用電量與分戶號相對應(yīng)，分戶循環(huán)顯示，每3s切換一戶?！∪绻硲麸@示的用電量需要清零時，待電子式多用戶電能表的LED顯示器顯示本戶的用電量時，用導(dǎo)線將進(jìn)線端子的清零控制端和信號地端短接，然后拉下電源開關(guān)，待重新合上電源開關(guān)后，清零完成。將短接的清零控制端和信號地端斷開，用戶用電量即可重新計量。目錄一 設(shè)計任務(wù)及要求二 設(shè)計原理分析三 整體設(shè)計四、電路的硬件設(shè)計五、電路的軟件設(shè)計 程序流程圖程序清單六 設(shè)計總結(jié)一、 設(shè)計任務(wù)及要求設(shè)計目的通過計算機(jī)編程實(shí)現(xiàn)多用戶電子式數(shù)碼顯示電能表的功能。本次設(shè)計用戶數(shù)為八戶，即實(shí)現(xiàn)八位用戶循環(huán)顯示電能量。同時，基于E2PROM 24C16芯片實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的掉電數(shù)據(jù)保護(hù)，基于74HC165芯片實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的清零。設(shè)計要求基于AD7755芯片實(shí)現(xiàn)電能脈沖的發(fā)生；應(yīng)用單片機(jī)C8051F360編制程序完成脈沖的讀取、計數(shù)、計算、存儲、送顯示等功能；應(yīng)用74HC164及八段譯碼顯示器完成數(shù)據(jù)的顯示；應(yīng)用74HC165及鍵盤控制對脈沖清零；應(yīng)用E2PROM 24C16完成數(shù)據(jù)的定時寫入以防停電時數(shù)據(jù)丟失。二、設(shè)計原理分析本設(shè)計采用的是C8051F360單片機(jī)為核心的電路板。C8051F360單片機(jī)整體電路板包含：C8051F360單片機(jī)、LED/FMQ報警、RS232通信、USB接口、電源接口、下載/復(fù)位、外接器件、兩路AD輸入、信號輸入、PCF85624C174HC1674HC164顯示等模塊。本次設(shè)計中主要用到的部分有C8051F360單片機(jī)、PCF85624C16和74HC164顯示等模塊。C8051F360單片機(jī)為主要部件，它具有片內(nèi)上電復(fù)位電路、VDD監(jiān)視器、看門狗定時器和時鐘振蕩器器件，是真正能獨(dú)立工作的片上系統(tǒng)。FLASH 存儲器還具有在系統(tǒng)重新編程能力，可用于非易失性數(shù)據(jù)存儲，并允許現(xiàn)場更新 8051 固件。用戶軟件對所有外設(shè)具有完全的控制，可以關(guān)斷任何一個或所有外設(shè)以節(jié)省功耗。,，使其顯示相關(guān)信息，P2口接撥碼開關(guān)，模擬AD7755電量脈沖，PCF85624C16部件實(shí)時存儲用戶電量信息，并在掉電后保存，單片機(jī)上電復(fù)位后能夠從中讀取數(shù)據(jù)。74HC164顯示程序C8051F360接線圖24C16接線圖AD7755電能脈沖發(fā)生器電源接線圖參數(shù)設(shè)定+5V穩(wěn)壓電源的參數(shù)有：變壓器副邊繞組的交流電壓有效值，整流元件的參數(shù)，電容CC2的數(shù)值以及集成三端穩(wěn)壓器的選用。以下即參數(shù)計算： (1)電容C1 ， 可用下式進(jìn)行計算： 式中：10ms為交流電網(wǎng)電壓周期的一半。取Vimin=。因?yàn)樵谑褂萌朔€(wěn)壓器時,為了保證穩(wěn)壓性能,輸入端和輸出端間電位差至少應(yīng)在 2 V以上， 當(dāng)然也不能太大， 以減少器件功耗和避免器件損壞，一般對輸出電壓不大于18V 的穩(wěn)壓器,輸入電壓應(yīng)小于35V, 按輸出電流應(yīng)有10％的余量，取通過計算， 得：C1=3014uF。因此取C1=3300uF (2)變壓器副邊繞組的交流電壓有效值,可用下式進(jìn)行計算： 通過計算,得：V2=。為了留有一定裕量，取 V2=。 （3）橋式整流電路中， 每個整流二極管在交流電網(wǎng)電壓最高時承受的最大反向峰值
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