【正文】 江西理工 大學應(yīng)用科學學院畢業(yè)設(shè)計 1 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，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 黃海：基于單片機的電量檢測系統(tǒng)設(shè)計 2 POWER DETECTIO SYSTEM BESED ON SINGLE CHIP DESIGN ABSTRACT With 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 chip 江西理工 大學應(yīng)用科學學院畢業(yè)設(shè)計 3 目 錄 ABSTRACT .............................................. 2 1 緒論 ................................................. 1 2 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 ........................................................................................................ 3 3 硬件系統(tǒng)的設(shè)計 ....................................... 4 硬件框圖 ............................................................................................................................. 4 控制電路的設(shè)計 ................................................................................................................... 4 ............................................................................................................ 4 .................................................................................................10 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 ......................................................................................................................14 矩陣式鍵盤 ..............................................................................................................14 ...............................................................................................................15 LED顯示部分 ...........................................................................................................15 LED的動態(tài)顯示方式 ..........................................................................................................16 LED靜態(tài)顯示方式 ...................................................................................................16 74HC595簡介 ..........................................................................................................17 鍵盤及顯示電路 .....................................................................................................18 4 軟件系統(tǒng)設(shè)計 ........................................ 19 C語言簡介 .........................................................................................................................19 主程序流程圖 .....................................................................................................................19 按鍵程序流程圖 ..................................................................................................................20 黃海：基于單片機的電量檢測系統(tǒng)設(shè)計 4 定時器 0中斷服務(wù)程序設(shè)計 ................................................................................................20 A/D轉(zhuǎn)換程序設(shè)計 ...............................................................................................................22 致 謝 ............................................... 25 參考文獻 ............................................. 26 附錄 1 設(shè)計原理圖 .................................... 27 附錄 2 源程序 ........................................ 28 江西理工 大學應(yīng)用科學學院畢業(yè)設(shè)計 1 1 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，信息學，生命科學為代表的各門新興學科的迅猛發(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?活和工業(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。 黃海：基于單片機的電量檢測系統(tǒng)設(shè)計 2 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（ Vg ）、直流電壓輸出（ Vz ）、直流電壓輸出（ Iz ）、頻率輸出（ Fk ）。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 定標放大器 裝用