【正文】 0x08,0x08,0xC8,0x38,0x08,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x3F,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00}。 unsigned char code three[]= {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x30,0x08,0x88,0x88,0x48,0x30,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x18,0x20,0x20,0x20,0x11,0x0E,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00}。 此外為了保證串口能夠通訊，采用串口調(diào)試工具對串口進行了測試，串口能夠可靠運行。 智能型低壓斷路器研究 20 圖 43 中斷響應(yīng)流程圖 開始 中斷響應(yīng) 確定優(yōu)先級 外部中斷 0 定時器中斷0 串行口 數(shù)據(jù)傳輸 傳輸完畢 開始信號 通訊完畢 計數(shù) 溢出 輸出脈沖 中斷服務(wù)子程序 Y Y Y N N N 結(jié)束 皖西學(xué)院 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計 21 5 仿真與調(diào)試 本設(shè)計為了更好地展示內(nèi)容，并確定方案的可靠性，對主要實現(xiàn)的功能進行了仿真與調(diào)試，仿真電路圖見附錄 1，程序見附錄 2。由于線路故障來說，對用電設(shè)備造成損壞的根本原因是短時間內(nèi)過大電流流經(jīng)設(shè)備產(chǎn)生大量熱量，使設(shè)備燒毀，所以在將故障折算成單位時間熱量以量化形式方便計算對應(yīng)切斷時間。 //根據(jù)變比計算出線路電壓 對于電流的處理類似于電壓，不再綴訴。 //單片機開始讀取數(shù)據(jù) 皖西學(xué)院 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計 19 dy=ad0_7。 st=1。 (TI 溢出率 )， TI 溢出率 =fosc/[12（ 256— TH1)] 在本設(shè)計中晶振頻率設(shè)置為 12KHz，波特率設(shè)計為 1200bit/s，因此經(jīng)過計算可以得出計數(shù)器初始值 為 0Xcc。本設(shè)計中的串口工作方式為方式二，它的計算如下式： SCON=0x50。i++)。 //開定時器 T0 此 外程序中的延遲未使用定時器，而是使用 12MHz 系統(tǒng)時鐘制作的 1ms 延遲程序，可能在精確度上不如定時器計數(shù)準(zhǔn)確。 //設(shè)定 T0工作于方式 2 TH0=0xff。 為了直觀展示，程序執(zhí)行的大概步驟做成了流程圖如圖 41 所示。在有關(guān)單片機的程序設(shè)計中一般均采用模塊化的程序設(shè)計，要實現(xiàn)某項功能單獨寫成一個模塊。 圖 38 RS485/RS232轉(zhuǎn)換電路 皖西學(xué)院 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計 15 4 智能型低壓斷路器的軟件設(shè)計 一個控制系統(tǒng)中硬件和軟件是必不可缺的兩部分，硬件是基礎(chǔ)，軟件是靈魂，在許多情況下二者的某些功能可以相互替代、相互轉(zhuǎn)化、相互實現(xiàn)。 電路需用到正負(fù) 5V電源，因此自生電源采用 7805和 7905芯片產(chǎn)生穩(wěn)定的 +5V和 5Vpkre lop IKI ? 皖西學(xué)院 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計 13 電源以供使用，電源電路設(shè)計如下圖 37 所示。 電源設(shè)計 采用雙電源供電方式，只要其中任何一路電源正常工作，即可可靠給智能脫扣器供電。 智能型低壓斷路器研究 12 圖 36 低壓斷路器的保護特性曲線 本 設(shè)計設(shè)定的最大安全工作電流為 5A。 按鍵中斷輸入 中斷 0即 口接按鍵一端，按鍵另一端接地，通過按鍵輸入低電平信號，實現(xiàn)中斷信號的輸入。 皖西學(xué)院 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計 11 圖 35 繼電器驅(qū)動電路 本設(shè)計斷路器使用 24V 繼電器。 IN0 到 IN7 引腳是 8 路模擬輸入引腳，為了簡化電路，只檢測了一相電信號，因此只用到 IN0 和 IN1； ADDA、 ADDB、 ADDC引腳是模擬通道選擇地址信號引腳， ADDA 為低位， ADDC 為高位，由于只用了兩路，所以 ADDB 和 ADDC 接地， ADDA 低電平即為通道 0，高電平即為通道 1； D7 到 D0引腳是 A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)輸出引腳， D7 為最高位， D0 為最低位，為三態(tài)可控輸出，可直接和單片機數(shù)據(jù)線連接； 9引腳分別接單片機 1 11 引腳， 22 引腳接到 6 引腳上，是 ADC0808的轉(zhuǎn)換控制引腳； ADC0808需要外部時鐘信號，本設(shè)計使用單片機產(chǎn)生 500KHz 智能型低壓斷路器研究 10 脈沖輸入 10 引腳； VREF(+)、 VREF()引腳是正、負(fù)參考電壓輸入端，用于提供片內(nèi) DAC電阻網(wǎng)絡(luò)的基準(zhǔn)電壓，分別接 +5V 和地。 同時只能使用 8路模擬輸入信號中 選中一路 進行 A/D 轉(zhuǎn)換 ，通過三根地址線切換通道 。 Vin 輸入正弦電壓值， Vo 輸出測得的電壓有效值。它在高 準(zhǔn)確度 的同時有較快的測量速率和較寬的頻率特性 （工頻范圍可達(dá) 0～ 460kHz） ，高 阻抗 輸入 、 低 阻抗 輸出 、電源 的電壓，功耗和工作電流要求較低。 信號處理模塊 信號采集是由互感器實現(xiàn)的，所以采集到的電信號是交流電信號，雖然單片機可以通過快速傅里葉變換對交流信號 A/D 轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號進行檢測，可是出于精確度的要求，本設(shè)計采用真有效值芯片將交流信號變?yōu)橹绷饔行е敌盘枺?jīng)過運放放大為 0 到 5V的電壓信號以便使用 A/D轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號供單片機使用。工作時與變壓器原理類似，由圖明顯可以看出其結(jié)構(gòu)特點是一次側(cè)繞組匝數(shù)相對比較多，相應(yīng)電壓較高，二次側(cè)繞組匝數(shù)相對比較少，相 智能型低壓斷路器研究 8 應(yīng)電壓較低，在實際使用中是一次側(cè)的繞組并聯(lián)在線路中，而二次側(cè)的繞組并聯(lián)一些儀表線圈，比如繼電器中的電壓線圈，主要 特點是 與傳統(tǒng)變壓器相比， 容量很小， 以 接近空載 的方式在正常運行的時候。 皖西學(xué)院 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計 7 3 智能型低壓斷路器的模塊化設(shè)計 智能型低壓斷路器主要包括模擬信號采集、信號處理、單片機輸入輸出、故障保護、電源設(shè)計和串口通信模塊。為了保障整臺設(shè)備安全可靠運行，單片機采用雙電源供電，并且除了有單片機控制的智能脫扣外，還有互不關(guān)聯(lián)的模擬脫扣方式，它們都可以通過驅(qū)動電路使執(zhí)行機構(gòu)動作。還比如自身電源的設(shè)計，串口通訊的設(shè)計，液晶顯示方案都本著簡單實用的原則進行選用。 智能脫扣器部分主要是數(shù)字電路部分，其核心是單片機，用來顯示電壓電流及智能處理各種故障。使用 互感器采集電信號，經(jīng)過放大處理進入 ADC0808 進行 AD 轉(zhuǎn)換，單片機根據(jù)采集的數(shù)字信號進行智能控制，在 LCD液晶屏上顯示電壓及電流，當(dāng)檢測到的信號超出設(shè)定安全值，單片機將根據(jù)設(shè)定的時間決定是否動作，做出判斷后，驅(qū)動脫扣器，使斷路器斷開，并將故障原因顯示在液晶屏上，當(dāng)故障恢復(fù)時，單片機控制脫扣器讓斷路器閉合，整個電路恢復(fù)正常。并且 能夠迅速檢測故障是否排除，一旦故障排除， 可以迅速恢復(fù)故障設(shè)備供電 。脫扣器也向多功能方向發(fā)展。 低壓斷路器概述及智能化前景 低壓斷路器是一種廣泛應(yīng)用的電力設(shè)備，在供配電系統(tǒng)中必不可缺，它是一種自動開關(guān)，它既可以手動分?jǐn)?，又能自動進行各過壓、欠壓、過流保護的設(shè)備，即除了要能正常分合外，還要在相關(guān)故障時能快速可靠分?jǐn)嘞鄳?yīng)短路故障電壓及電流，且不能有亂動或拒動現(xiàn)象的產(chǎn)生。 circuit breaker。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 題 目： 智能型低壓斷路器研究 學(xué)生 姓名 ： 學(xué) 號： 所在 學(xué) 院 ： 合肥工業(yè)大學(xué) 專業(yè) 班 級 ： 電氣工程及其自動化 1001 班 屆 別： 2021 屆 指 導(dǎo) 教 師 ： 皖西學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）創(chuàng)作誠信承諾書 ：所提交的畢業(yè)設(shè)計（論文），題目《 》是本人在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下 獨立完成的 ， 沒有弄虛作假，沒有抄襲、剽竊別人的內(nèi)容； （論文）所使用的相關(guān)資料、數(shù)據(jù)、觀點等均真實可靠，文中所有引用 的他人觀點、材料、數(shù)據(jù)、圖表均已標(biāo)注說明來源； 3. 畢業(yè)設(shè)計（論文）中無抄襲、剽竊或不正當(dāng)引用他人學(xué)術(shù)觀點、思想和學(xué)術(shù)成果，偽造、篡改數(shù)據(jù)的情況； ：學(xué)校對畢業(yè)設(shè)計（論文）中的抄襲、剽竊、弄虛作假等違反學(xué)術(shù)規(guī)范的行為將嚴(yán)肅處理，并可能導(dǎo)致畢業(yè)設(shè)計（論文）成績不合格，無法正常畢業(yè)、取消學(xué)士學(xué)位資格或注銷并追回已發(fā)放的畢業(yè)證書、學(xué)士學(xué)位證書等嚴(yán)重后果； 、學(xué)校組織的畢業(yè)設(shè)計（論文）檢查、評比中，被發(fā)現(xiàn)有抄襲、剽竊、弄虛作假等違反學(xué)術(shù)規(guī)范的行為，本人愿意接受學(xué)校按有關(guān) 規(guī)定給予的處理，并承擔(dān)相應(yīng)責(zé)任。 關(guān)鍵詞 : 低壓；斷路器 ； AT89C51； 故障保護 Research on Intelligent Controller of Lowvoltage Circuit Breaker Student: Yangchao(Faculty Adviser: Lioushilin) (College of mechanical and Electronic Engineering, West Anhui University) Abstract: In order to lowvoltage circuit breaker intelligent, AT89C51 MCU is used as the intelligent controller. Voltage transformers and current transformers are collecting signals of voltage and current. The signal into the ADC0808 conduct AD conversion after amplification. MCU is used to intelligently control based on signal of acquisition digital. Display of voltage and current in LCD screen. The MCU will according to the set time to decide whether the action when the detected signal exceeds the safety value. It make a judgment, than driving release for disconnect the circuit breaker. And the fault is displayed on the LCD screen. The MCU control release for circuit breaker closed, the whole circuit back to normal, when the recover from previous failure. Keywords: lowvoltage。 將低壓斷路器進行智能化在如今看來是很有必要的，也是迫在眉睫的。在單片機大量應(yīng)用的今天，保護裝置由之前的電子式、電磁式迅速轉(zhuǎn)入智能化發(fā)展的軌道，智能型低壓斷路器與傳統(tǒng)斷路器相比更加準(zhǔn)確、人性化，安全性能更高。 它 能在正常運行時接通或斷開負(fù)載 電流，且可以在不正常情況 下 選擇性切斷電路 ， 精確保護 ，從而保護非故障用電設(shè)備和電纜安全可靠運行，減少不必要的損失。 本設(shè)計的主要工作 本次設(shè)計為了將低壓斷路器智能化，采用 AT89C51 單片機作為智能控制器。 圖 21 工作原理圖 其中斷路器部分主要是模擬電路部分，主要包括采集信號的互感器部分，過電流的模擬脫扣部分以及脫扣輸出的驅(qū)動電路、銜鐵、觸頭等執(zhí)行部分。在實際仿真時發(fā)現(xiàn)全波整流電路較為復(fù)雜，輸出較難控制，而快