【正文】 片內(nèi)具有計算機正常運行所必需的部件。 （2）控制功能強。 單片機的基本特點單片機的基本特點：（1） 高集成度，體積小，高可靠性。 單片機自動完成賦予它的任務(wù)的過程，也就是單片機執(zhí)行程序的過程，即一條條執(zhí)行的指令的過程，所謂指令就是把要求單片機執(zhí)行的各種操作用的命令的形式寫下來，這是在設(shè)計人員賦予它的指令系統(tǒng)所決定的，一條指令對應(yīng)著一種基本操作；單片機所能執(zhí)行的全部指令，就是該單片機的指令系統(tǒng)，不同種類的單片機，其指令系統(tǒng)亦不同。 (System On Chip)，單片機是嵌入式系統(tǒng)的獨立發(fā)展之路，向MCU階段發(fā)展的重要因素，就是尋求應(yīng)用系統(tǒng)在芯片上的最大化解決；因此，專用單片機的發(fā)展自然形成了SoC化趨勢。從這一角度來看，Intel逐漸淡出MCU的發(fā)展也有其客觀因素?！皠?chuàng)新模式”獲得成功，奠定了SCM與通用計算機完全不同的發(fā)展道路。到了80年代初，單片機已發(fā)展到了高性能階段，象INTEL公司的MCS51系列，Motorola公司的6801和6802系列，Rokwell公司的6501及6502系列等等,此外,日本的著名電氣公司NEC和HITACHI都相繼開發(fā)了具有自己特色的專用單片機。類似的單片機還有Zilog公司的Z80微處理器。特別是近20年時間里，計算機技術(shù)獲得飛速的發(fā)展，計算機在工農(nóng)業(yè)，科研，教育，國防和航空航天領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，計算機技術(shù)已經(jīng)是一個國家現(xiàn)代科技水平的重要標(biāo)志。對于測量到的大電流,也有計量、監(jiān)視、控制及保護等不同的用途,它們對測量準(zhǔn)確度指標(biāo)的要求也不完全一致。C8051F310是美國Silicon Labs公司推出的一款具有8051內(nèi)核的高性能單片機，它的運行速度為普通8051單片機的12倍，主要特點是高速率、低功耗、外圍器件少、可靠性高。對85C1的生產(chǎn)和發(fā)展提供了良好的氛圍。 課題研究問題設(shè)計一個電流測量模塊，可對直流或交流的電流大小進行測量，測量范圍為010A，測量結(jié)果可顯示或以標(biāo)準(zhǔn)接口方式輸出。采用單片機作為測量儀器的主控制器，這種以單片機為主體的新型智能儀表將計算機與測量控制技術(shù)結(jié)合在一起，在測量工程自動化，測量結(jié)果所舉處理以及功能的多樣化方面取得了巨大的進步?；趩纹瑱C的智能綜合儀表是基于智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、新一代智能儀表的設(shè)計理念，采用智能調(diào)理、靈巧總線、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)、液晶顯示、電子儲存技術(shù)、綜合指示儀表、調(diào)節(jié)儀表、計算儀表與記錄儀表功能。主要技術(shù)指標(biāo)：供電電壓：220V（+_10%）測量范圍：0—10A設(shè)計擬采用電流耦合器，把大電流轉(zhuǎn)變?yōu)樾‰娏鳎缓笤賹ζ洳蓸?。?jù)目前統(tǒng)計來看國內(nèi)生產(chǎn)廠家有近千家，大都完成了技術(shù)改造。直流大電流測量技術(shù)的意義直流大電流測量技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)和科研實驗中有著較廣泛的應(yīng)用,如:在地鐵和電氣化鐵道等直流牽引系統(tǒng)中。對于計量用的測量互感器的準(zhǔn)確度要求最高,對保護和控制用的互感器要求次之,對監(jiān)視用的互感器要求最低。單片機誕生于20世紀(jì)70年代，象Fairchild公司研制的F8單片微型計算機。1976年INTEL公司推出了MCS48單片機，這個時期的單片機才是真正的8位單片微型計算機，并推向市場。80年代，世界各大公司均競相研制出品種多功能強的單片機，約有幾十個系列，300多個品種，此時的單片機均屬于真正的單片化，大多集成了CPU、RAM、ROM、數(shù)目繁多的I/O接口、多種中斷系統(tǒng)，甚至還有一些帶A/D轉(zhuǎn)換器的單片機，功能越來越強大，RAM和ROM的容量也越來越大，尋址空間甚至可達(dá)64kB，可以說，單片機發(fā)展到了一個新的平臺。在開創(chuàng)嵌入式系統(tǒng)獨立發(fā)展道路上，Intel公司功不可沒。在發(fā)展MCU方面，最著名的廠家當(dāng)數(shù)Philips公司。隨著微電子技術(shù)、IC設(shè)計、EDA工具的發(fā)展，基于SoC的單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計會有較大的發(fā)展。為使單片機能自動完成某一特定任務(wù)，必須把要解決的問題編成一系列指令（這些指令必須是選定單片機能識別和執(zhí)行的指令），這一系列指令的集合就成為程序，程序需要預(yù)先存放在具有存儲功能的部件——存儲器中。 單片機將各功能部件集成在一塊晶體芯片上，集成度很高，體積自然也是最小的。 為了滿足對對象的控制要求，單片機的指令系統(tǒng)均有極豐富的條件:分支轉(zhuǎn)移能 力，I/O口的邏輯操作及位處理能力，非常適用于專門的控制功能。芯片外部有許多供擴展用的三總線及并 行、串行輸入/輸出管腳，很容易構(gòu)成各種規(guī)模的計算機應(yīng)用系統(tǒng)。由于單片機的廣泛使用，因而銷量極大，各大公司的商業(yè)競爭更使其價格十分低廉，其性能價格比極高。故任何一個模數(shù)轉(zhuǎn)換器都需要一個參考模擬量作為轉(zhuǎn)換的標(biāo)準(zhǔn)，比較常見的參考標(biāo)準(zhǔn)為最大的可轉(zhuǎn)換信號大小。 A/D轉(zhuǎn)換一般要經(jīng)過采樣、保持、量化及編碼4個過程。 模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的過程被稱為模數(shù)轉(zhuǎn)換，簡稱A/D(Analog to Digital)轉(zhuǎn)換；完成模數(shù)轉(zhuǎn)換的電路被稱為 A/D 轉(zhuǎn)換器，簡稱 ADC(Analog to Digital Converter)。同時，為了適應(yīng)快速過程的控制和檢測的需要，AD轉(zhuǎn)換器和 DA轉(zhuǎn)換器還必須有足夠快的轉(zhuǎn)換速度。編碼是對每一量級分配唯一的數(shù)字碼，并確定與輸入信號相對應(yīng)的代碼。它用數(shù)模網(wǎng)絡(luò)輸出的一套基準(zhǔn)電壓，從高位起逐位與被測電壓反復(fù)比較，直到二者達(dá)到或接近平衡（見圖）。經(jīng)過n次比較后，n位寄存器的狀態(tài)即為轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)。常用的有電壓時間間隔(V/T)型和電壓頻率(V/F)型兩種，其中電壓時間間隔型中的雙斜率法（又稱雙積分法）用得較為普遍。（2） 功耗低。硬件部包括數(shù)據(jù)采集模塊、主控制器模塊、顯示模塊、轉(zhuǎn)換模塊四大組成部分。： 數(shù)據(jù)采集模塊顯示模塊主控制器模塊轉(zhuǎn)換模塊 圖 1 圖 選擇單片機型號的出發(fā)點有以下幾個方面： 單片機性能應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的功能要求和各種單片機的性能，選擇最容易實現(xiàn)系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)的型號，而且能達(dá)到較高的性能價格比。與研制周期有關(guān)的另一個重要因素是開發(fā)工具，性能優(yōu)良的開發(fā)工具能加快系統(tǒng)地研制進程。再著，AT89C5AT89S51目前的售價比8031還低，市場供應(yīng)也很充足。AT89C52是INTEL公司MCS51系列單片機中基本的產(chǎn)品，它采用ATMEL公司可靠的CMOS工藝技術(shù)制造的高性能8位單片機，屬于標(biāo)準(zhǔn)的MCS51的HCMOS產(chǎn)品。在空閑模式下凍結(jié)CPU而RAM定時器、串行口和中斷系統(tǒng)維持其功能。 AT89C5289C52行輸出操作時，CPU通過內(nèi)部總線把數(shù)據(jù)寫入鎖存器。P0口與其他口不同，它的輸出級無上拉電阻。P1P3口的輸出級接有內(nèi)部上拉電阻，它們的每一位輸出可驅(qū)動4個LS型TTL負(fù)載。P1P3口也都是準(zhǔn)雙向口。 AT89C52最小系統(tǒng)單片機最小系統(tǒng)包括：(1)復(fù)位電路、（2）晶振電路、（3）電源電路。晶振電路接單片機的119管腳（3） 電源電路：單片機40管腳接電源，20管腳接地。 采用逐次逼近法的A/D轉(zhuǎn)換器是由一個比較器、D/A轉(zhuǎn)換器、緩沖寄存器及控制邏輯電路組成。逐次逼近的操作過程是在一個控制電路的控制下進行的。Ｖi越大，積分器輸出電壓越大，反向積分時間也越長。其內(nèi)部有一個8通道多路開關(guān)，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號，只選通8個單斷模擬輸入信號中的一個進行A/D轉(zhuǎn)換。 （6）工作溫度范圍為40～＋85攝氏度 （7）低功耗，約15mW。 　　IN0～IN7：8路模擬量輸入端。 　　EOC： A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束信號，輸出，當(dāng)A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束時，此端輸出一個高電平（轉(zhuǎn)換期間一直為低電平）。要求時鐘頻率不高于640KHZ。 ADC0809轉(zhuǎn)換電路將采集到的信號輸入到ADC0809芯片中，ADC0809會將接收到的模擬信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，在輸入到單片機中。START上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位。 直流電流采集電路直流電流測量模塊的數(shù)據(jù)采集模塊的設(shè)計可通直流輸入電路實現(xiàn)。 本系統(tǒng)采用電流互感器的型號為HTTA23CE，規(guī)格為10A/10mA。: 交流電流采集電路 通過電流互感器把交流信號轉(zhuǎn)換成直流信號。LED顯示器結(jié)構(gòu)： 基本的半導(dǎo)體數(shù)