【正文】 器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理（CPU）和Flash 存儲(chǔ)單元，3個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。外接晶振時(shí)，C1和C2值通常選擇為30pF左右；外接陶瓷諧振器時(shí)C1和C2約為47pF。單片機(jī)的整個(gè)復(fù)位電路包括芯片內(nèi)、外部分，外部電路產(chǎn)生的復(fù)位信號(hào)通過(guò)復(fù)位引腳RST進(jìn)入片內(nèi)斯密特觸發(fā)器在與片內(nèi)復(fù)位電路相連。 單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì)圖 光電采樣器的選擇及接口電路 光電采樣器的選擇光電采樣技術(shù)在我國(guó)電度表校驗(yàn)上應(yīng)用大約有近三十年的歷史，在這段時(shí)間里隨著計(jì)量表計(jì)的精度及計(jì)量裝置自動(dòng)化程度的提高，光電采樣器也有了較大的改進(jìn)。GST一4型光電采樣器采用雙光點(diǎn)平行式安裝，判斷電路的新型采樣方式，克服了以往的采樣缺陷。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)把d設(shè)計(jì)為5mm，這樣對(duì)鋁盤5mm內(nèi)的光斑均不會(huì)產(chǎn)生脈沖。2) 基本上排除所有干擾：產(chǎn)生干擾無(wú)非是鋁盤的銹斑和毛刺，本產(chǎn)品從光路和電路兩方面對(duì)抗干擾作了合理的設(shè)計(jì)，可抗除5mm的斑點(diǎn)和毛刺。 電流互感器的選擇與連接 電流互感器的選擇電流 互 感 器實(shí)際上就是一個(gè)“降流”變壓器。這些電流互感器稱為穿心式互感器。采用鉗形互感器，現(xiàn)場(chǎng)不用停電接線，避免了現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)需要停電接線的麻煩。(2) 測(cè)量方法及要求：測(cè)量前應(yīng)估計(jì)被測(cè)電流的大小，選擇適當(dāng)?shù)牧砍?，?duì)被測(cè)電流大小不好預(yù)測(cè)時(shí)，應(yīng)將量程開關(guān)置于最高檔，然后根據(jù)測(cè)量值的大小，變換到合適量程。 電流互感器設(shè)計(jì)電路根據(jù)此型號(hào)電壓互感器的要求，接入負(fù)載為3Ω的電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)此要求。在本設(shè)計(jì)中電壓互感器采用固定式，接線端使用線夾。5) 誤差線性度：(2) 電壓互感器的特點(diǎn)1) 體積小，精度高；印刷線路板直接焊接安裝，使用方便，外形美觀；2) 全封閉，機(jī)械和耐環(huán)境性能好，電壓隔離能力強(qiáng)，安全可靠。(7) 。(2) 具有電流、電壓兩個(gè)輸入通道,可測(cè)量正、負(fù)輸人信號(hào)。150mV的輸入信號(hào)。(4) 具有片內(nèi)看門狗定時(shí)器（Watch Dog Timer）與內(nèi)部電源監(jiān)視器；(5) 具有瞬時(shí)電流、瞬時(shí)電壓、瞬時(shí)功率、電流有效值、電壓有效值、功率有效值測(cè)量及電能計(jì)量功能；(6) 提供了外部復(fù)位引腳；(7) 雙向串行接口與內(nèi)部寄存器陣列可以方便地與微處理器相連接；(8) 外部時(shí)鐘最高頻率可達(dá)20MHz；(9) 具有功率方向輸出指示。 CS5460芯片引腳排列圖XOUT（Pin 1）：晶體振蕩器輸出；CPUCLK（Pin 2）：CPU時(shí)鐘輸出；VD+（Pin 3）：數(shù)字電路電源正極；DGND（Pin 4）：數(shù)字地；SCLK（Pin 5）：串行時(shí)鐘輸入；SDO（Pin 6）：串行數(shù)據(jù)輸出；CS（Pin 7）：片選；NC（Pin 8 、Pin 18）：空腳；VIN+（Pin 9）：差分電壓正輸入端；VIN（Pin 10）：差分電壓負(fù)輸入端；VREFOUT（Pin 11）：參考電壓輸出；VREFIN（Pin 12）：參考電壓輸入；VA（Pin 13）：模擬地；VA+（Pin 14）：模擬電源正極；IIN（Pin 15）：差分電流負(fù)輸入端；IIN+（Pin 16）：差分電流正輸入端；PFMON（Pin 17）：電源掉電監(jiān)視輸出；RESET（Pin 19）：復(fù)位輸入；INT（Pin 20）：中斷輸出；EOUT（Pin 21）：電能脈沖輸出；EDIR（Pin 22）：功率方向指示輸出；SDI（Pin 23）：串行數(shù)據(jù)輸入；XIN（Pin 24）：晶體振蕩器輸入。7) 瞬時(shí)功率測(cè)量精度：％。(2) 內(nèi)部寄存器分配CS5460內(nèi)部集成了包括偏置寄存器、增益寄存器、脈沖速率寄存器和參數(shù)寄存器等16個(gè)寄存器，還集成了串行口發(fā)送寄存器、串行口接收寄存器和一個(gè)命令解釋狀態(tài)機(jī)，這些寄存器用來(lái)完成對(duì) CS5460的設(shè)置、采集數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和串行輸入輸出的控制。寄存器讀/寫命令：這個(gè)命令通知狀態(tài)機(jī)需要對(duì)寄存器進(jìn)行訪問(wèn)，在8個(gè)SCLK時(shí)鐘周期內(nèi)，地址寄存器的讀取被加載到輸出緩沖區(qū)，在第24個(gè)SCLK時(shí)，寫人數(shù)據(jù)被傳輸?shù)捷斎刖彌_區(qū)。數(shù)碼管是采用BCD編碼顯示數(shù)字，程序編譯容易，資源占用較少。在微控制器試驗(yàn)系統(tǒng)中，使用的是點(diǎn)陣字符液晶模塊LCD1602。R/W：讀寫信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。通過(guò)顯示器，將該設(shè)計(jì)所求的精度結(jié)果顯示出來(lái)，這樣舉可以判斷低壓電能表是否正常工作。鍵盤電路的設(shè)計(jì)應(yīng)使CPU不僅能識(shí)別是否有鍵按下，還要能識(shí)別是哪一個(gè)鍵按下，而且能把此鍵所代表的信息翻譯成計(jì)算機(jī)所能接受的形式，計(jì)算機(jī)所用的鍵盤有編碼鍵盤和非編碼鍵盤兩種。為了識(shí)別鍵盤上的閉合鍵，常用的鍵碼識(shí)別方法有行掃描法、行反轉(zhuǎn)法及行列掃描法等。當(dāng)讀到某一列線的值為0時(shí)，就可根據(jù)此時(shí)的行掃描碼和列線的值唯一地確定按鍵的位置，同時(shí)也就確定了該鍵的掃描碼。這樣，一個(gè)端口就可以構(gòu)成4*4=16個(gè)按鍵。 矩陣式鍵盤此矩陣式鍵盤根據(jù)設(shè)計(jì)要求，設(shè)置了功能鍵與數(shù)字鍵。各按鍵所代表的具體功能如下：S1～S10：數(shù)字鍵；S11：?jiǎn)?dòng)測(cè)量鍵；S12：停止測(cè)量鍵；S13：電能表盤轉(zhuǎn)數(shù)輸入；S14：確認(rèn)鍵；S15：參數(shù)查看見；S16：測(cè)量轉(zhuǎn)數(shù)輸入。 220V交流市電通過(guò)電源變壓器變換成交流低壓，再經(jīng)過(guò)橋式整流電路D1～D4和濾波電容C1的整流和濾波，在固定式三端穩(wěn)壓器LM7805的Vin和GND兩端形成一個(gè)并不十分穩(wěn)定的直流電壓(該電壓常會(huì)因?yàn)槭须婋妷旱牟▌?dòng)或負(fù)載的變化等原因而發(fā)生變化)。 4 軟件設(shè)計(jì)軟件是系統(tǒng)的靈魂，軟件的靈活性和強(qiáng)大性將在系統(tǒng)中明顯的體現(xiàn)出來(lái)，是判斷系統(tǒng)的優(yōu)良與否的主要標(biāo)準(zhǔn)之一。 主程序設(shè)計(jì)主程序的主要功能如下：(1) 對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行初始化；(2) 顯示器初始化；(3) 電能計(jì)量芯片初始化；(4) 內(nèi)存單元附初值；(5) 進(jìn)行鍵盤掃描，檢測(cè)各功能鍵的閉合情況，并執(zhí)行相應(yīng)的子程序。中斷之后所執(zhí)行的處理程序，稱為中斷服務(wù)程序。結(jié)論 經(jīng)過(guò)一個(gè)學(xué)期的努力，畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了?；谙到y(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要內(nèi)容有：(1) 對(duì)低壓?jiǎn)蜗嚯娔鼙磉M(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)采樣，使用了光電采樣器、電壓互感器和電流互感器，把采樣值輸入電能計(jì)量芯片，然后由單片機(jī)計(jì)算分析被測(cè)電表是否準(zhǔn)確，若電表計(jì)量不準(zhǔn)確計(jì)算其相對(duì)誤差；(2) 對(duì)用電線路進(jìn)行檢測(cè)，主要是電壓互感器和電流互感器對(duì)其實(shí)施檢測(cè)；(3) 通過(guò)LCD顯示判斷結(jié)果和相對(duì)誤差，判斷其精度是否達(dá)到要求，即電能表是否正常工作；(4) 在本設(shè)計(jì)中大量使用了單片機(jī)的知識(shí)。老師對(duì)本課題的研究設(shè)計(jì)給予極大的關(guān)注和支持；同時(shí)老師那治學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度、廣博的知識(shí)面和豐富的研究經(jīng)驗(yàn)以及敬業(yè)的精神給我留下深刻的印象，使我受益菲淺，在老師的指導(dǎo)下，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。 GyrMitteilungen 23:211[18] Siebert W McC (1986) Circuits， Signals ans Systems． Cambridge London: The MIT Press[19] Chambers RG (1984) UnityGain Frequencyindependent precision phase shifter. Electronics Letters 20:151152[20] Tay EW， Murti VGK (1984) UnityGain Frequencyindependent Quadrature Phase shifter． Electronics Letters 20:151[21] Wilson G (1990) Precision RCActive Frequency Compensated Phase Shifters. IEE Proc． 137:4448[22] IEEE (1988) IEEE Standard Dictionary of Electrical and Electronics Terms (ANSI/IEEE Std. 1001988, 4th Ed.) ． New York[23] Djokic B, Bosnjakovic P (1996) A High Accuracy Reactive PouTer and Energy Meter Insensitive to Frequency Variations， 20th Conference on Pre