【正文】 ........................................................................... 1 國內(nèi)外研究的動態(tài) ........................................................................................................ 1 本課題的可行性分析 .................................................................................................... 2 設(shè)計要求及預(yù)期研究成果 ............................................................................................ 2 2 系統(tǒng)簡介 ................................................... 4 系統(tǒng)總體方案設(shè)計 ........................................................................................................ 4 硬件各模塊的設(shè)計 ........................................................................................................ 5 主機 ............................................................. 5 電腦時鐘模塊 ..................................................... 6 LCD 顯示模塊 ...................................................... 6 光電轉(zhuǎn)換模塊 ..................................................... 6 鍵盤控制模塊 ..................................................... 7 看門狗模塊 ....................................................... 7 3 軟件設(shè)計 ................................................... 8 ...................................................................................................................... 10 鍵盤的中斷處理函數(shù) ............................................................................................... 14 實時時鐘電路 MC146818A ..................................................................................... 17 4 調(diào)試中出現(xiàn)的問題 .......................................... 24 參考文獻(xiàn) .................................................... 26 致 謝 ...................................................... 27 附錄 1 概述 本課題研究背景及意義 近年來，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，電力需求的不斷增長和能源價格的不斷提升 ,用電緊張已經(jīng)成為突出的問題擺在我們面前。同時也對硬件總體設(shè)計做了一些簡要的闡述，并對編輯軟件所使用的函數(shù)寫了一些分析。主要講述了一種對普通電能表進(jìn)行擴展，從而實現(xiàn)分時計價功能的智能化電能表，并給出了軟件設(shè)計及調(diào)試問題。在論文完成過程中，主要進(jìn)行了以下工作： (1) 對系統(tǒng)要求進(jìn)行分析，并設(shè)計系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu) (2) 把整體細(xì)分化，對每個模塊進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計 (3) 繪制原理圖和 PCB 板，并制成實驗板 (4) 按照硬件電路，編寫軟件程序 (5) 調(diào)試階段，調(diào)試各軟、硬件模塊，編寫測試程序，驗證系統(tǒng)的可用性，最后制成系統(tǒng)樣機。 另外還介紹了繪制原理圖所出現(xiàn)的一些問題，比如各個芯片之間連線及接口問題。而電力又不是可以儲存的特殊商品，某些時段用電多，其他時段用電少。供電部門通過對不同時段的用電實行不同電價，用經(jīng)濟手段鼓勵用戶主動采取避峰填谷的措施，從而使電力負(fù)荷曲線變緩，以提高發(fā)電設(shè)備的利用率，同時減小由于負(fù)荷曲線變化太大而引起的不安全因素。分時段計費的復(fù)費率電能表用戶逐漸由工業(yè)用戶逐漸由工業(yè)用戶為主轉(zhuǎn)向居民用戶為主，單相復(fù)費率電能表的市場需求量不斷增長。采用帶有預(yù)付費功能時，電量有電鑰匙、 IC 卡等輸入，剩余電量不足時，可根據(jù)用戶負(fù)荷性質(zhì)選擇輸出音響及告警，顯示電量不足，啟動表內(nèi)繼電器跳閘等功能。它廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，照明，信息通訊，交通運輸，自動控制，日常生活，科學(xué)實驗等各個方面，為現(xiàn)代社會的精神文明的發(fā)展提供物質(zhì)基礎(chǔ)。由于電是一種高效的便于工作于輸送的能源。該系統(tǒng)可以作為為外的模塊安裝到普通電能表上，從而實現(xiàn)分時計價功能。 本系統(tǒng)實現(xiàn)以下功能： (1) 記錄高峰用電量 (2) 記錄低谷用電量 3) 記錄總用電量 (4) 計算并記錄高峰時段用電電費 (5) 計算并記錄低谷時段用電電費 (6) 計算并記錄總電費 (7) 顯示高峰用電量 (8) 顯示低谷用電量 (9) 顯示總用電量 (10) 顯示高峰時段用電電費 (11) 顯示低谷時段用電電費 (12) 顯示總用電電費 (13) 清除電量記錄和電費記錄 記錄和計算用電量、電費都由單片機編程完成，顯示功能由單片機控制 LCD實現(xiàn)。其中測試模塊是以 AT89C51 單片機為核心進(jìn)行設(shè)計的，這里充分利用了單片機的數(shù)據(jù)處理及實時檢測能力，利用單片機接受光電模塊送來的電脈沖，對脈沖進(jìn)行計數(shù)，將計數(shù)值轉(zhuǎn)化為電量，根據(jù)由時鐘模塊中取得的小時，判斷用電的時段，計算相應(yīng)時段的電量和電費，并記入總電量和電費；接受鍵盤的中斷，根據(jù)不同的按鍵顯示不同的功能；控制 LCD顯示模塊，將 CPU 內(nèi)部的數(shù)據(jù)送到 LCD 上顯示，并顯示必要的提示信息。在整個系統(tǒng)控制程序中的地位，不亞于其他與硬件接觸的函數(shù)。此算法中其實包含 2 個子算法。此算法運算后得到的字符庫就可以送入 LCD 的