【正文】 if(key_temp == 0xff) /* key_status = key_state_3。 case key_state_1: if(key_temp == 0xff) key_status = key_state_0。 key_temp |= KeyPort。 key_temp = KeyPort。 static uchar key_value。 i++) { Write_data(addr,start_time[i])。 } ////**DS1302 初始化 ***///////////**DS1302 初始化 ***//////// void ds1302_reset(void) { uchar i,addr = 0x80。//允許數(shù)據(jù)傳輸 35 智能化測(cè)控應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告 Send_byte(addr | 0x01)。 Send_byte(data1)。//清時(shí)鐘總線，產(chǎn)生下降沿，數(shù)據(jù)被讀出 if(IOD) { receive = receive | 0x80。 receive = 1。//置位時(shí)鐘總線，產(chǎn)生上升沿，數(shù)據(jù)被寫入 } } ///////****接收數(shù)據(jù) (1 字節(jié) )*****/////// uchar Receive_byte(void) { uchar i,receive=0。 0x01) //從傳輸數(shù)據(jù)最低位開(kāi)始取 { IOD=1。 for(i=0。 } else { iic_noack()。 for(i=0。 iic_ack()。 iic_start()。 iic_stop()。 iicwr_byte(0xa1)。 iic_ack()。 scl = 1。 //要寫的數(shù)據(jù) 32 智能化測(cè)控應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告 iic_ack()。 iic_ack()。 iic_start()。 //要寫的數(shù)據(jù) iic_ack()。 iic_ack()。 無(wú) Return: 無(wú) Others: ****************************************/ void write_byte(uchar add,uchar dat) { scl = 1。m) for(n=110。 X++。 // 算出指令碼 LCD_write_instruction(X)。= 0xF。 } void Display_String(unsigned char X, unsigned char Y, unsigned char *str) { unsigned char num。 //當(dāng)要顯示第二行時(shí)地址碼 0x40。= 0x1。 // 顯示模式 LCD_write_instruction(0X0E)。 LCD_DATA=LCD_data。 LCD_EN=0。 LCD_RS=0。 LCD_DATA=1。 29 智能化測(cè)控應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告 } LCD_EN=0。 LCD_RW=1。 if(10==num) { num=0。 } } void Timer0() interrupt 1 { static num=0。 addres +=2。 } GotoXY(1,1)。539。 GotoXY(0,1)。 init()。 uchar i。 ET0=1。 } void init() { TMOD=0x01。 uchar code shuzu[]={0x01,0x02,0x03,0x04,0x05}。數(shù)字部分（第五版） [M].北京 .高等教育出版社 .2021. [10] 康華光 .電子技術(shù)基礎(chǔ) 在程序的編寫上也有了進(jìn)一步的了解，在之前我是完全不懂程序的編寫，對(duì)于程序總是感到頭疼，但經(jīng)過(guò)這次設(shè)計(jì)，對(duì)編程也產(chǎn)生了興趣 ，雖然現(xiàn)在還不能隨性所欲的編寫各個(gè)程序，但我相信在以后的學(xué)習(xí)工作中能掌握這一技術(shù)。 對(duì)自己的動(dòng)手能力是個(gè)很大的鍛煉。在實(shí)習(xí)中，我鍛煉了自己動(dòng)手技巧，提高了自己解決問(wèn)題的能力。我們了解到了焊普通元件與電路元件的技巧、工藝流程、功率計(jì)的工作原理與組成元件的作 用等。 智能化測(cè)控應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) ，是以學(xué)生自己動(dòng)手，掌握一定操作技能并親手設(shè)計(jì)、制作、組裝與調(diào)試為特色的。但是由于以前做的實(shí)踐性工作不是很多，設(shè)計(jì)的器件不夠精確和環(huán)境不夠?qū)I(yè)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)并不能實(shí)現(xiàn)精確的功率測(cè)量，但是由于時(shí)間的限制，以沒(méi)有在進(jìn)一步的改進(jìn)，這和工業(yè)生產(chǎn)生活中的要求還有差距。實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化調(diào)度。 20 智能化測(cè)控應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)可推廣到各種電子測(cè)量系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)直流電路各參數(shù)的測(cè)量。 電源部分使用 220V交流電，通過(guò)變壓器變壓為 9V之后，利用一塊 L7805穩(wěn)壓芯片，很好的得到了一個(gè)較為穩(wěn)定，且接近 5V 的電壓，誤差在 + 左右，可以利用其很好為單片機(jī)與核心芯片進(jìn)行供電， 但在此次設(shè)計(jì)中由于經(jīng)費(fèi)、時(shí)間有限，并未采用原定供電方案，而是直接采用了 USB 接口供電。 本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能是分時(shí)段計(jì)費(fèi)。分時(shí)計(jì)費(fèi)功能在軟件部分的程序中實(shí)現(xiàn)較為容易，主要是分清各個(gè)時(shí)間段的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，在按鍵的設(shè)計(jì)上，采用了復(fù)用的思想，在程序中運(yùn)用了 矩陣 鍵盤掃描， 但按鍵數(shù)量有點(diǎn)多，對(duì)于程序編寫感到十分困難。在確定電流、電壓互感器能正常工作后，就要開(kāi)始調(diào)試芯片 AD7755，首先，應(yīng)用萬(wàn)用表對(duì)各個(gè)引腳進(jìn)行測(cè)試。 單片機(jī)及 LCD1602 顯示部分 在按照原理圖將單片機(jī)的最小系統(tǒng)焊接完成后，我們用 STCISP 軟件對(duì)其進(jìn)行下載程序的調(diào)試，如圖 所示： 圖 程序燒寫 LCD1602 顯示部分，在 Proteus 軟件中進(jìn)行了仿真，運(yùn)行結(jié)果如圖 所示，在確認(rèn)仿真可行后，我們調(diào)用單獨(dú)的顯示程序，能正常顯示。 軟件設(shè)計(jì)的主要功能是完成分時(shí)計(jì)費(fèi)，程序流程圖如圖 所 示： 15 智能化測(cè)控應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告 圖 主程序流程圖 電壓電流采集子程序 電壓電流采集子程序主要實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓電流信號(hào)的同步采樣，其程序流程圖如圖 所示： 結(jié)束 開(kāi)始 報(bào)警 程序初始化 是 讀取 AD7755 讀取完成？ 否 計(jì)算余額 余額是否為 0？ 否 檢測(cè)標(biāo)志位 鍵盤掃描 LCD 顯示 檢測(cè)中斷？ 是 否 是 16 智能化測(cè)控應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告 圖 電壓電流子程序圖 AD 轉(zhuǎn)換子程序 AD 轉(zhuǎn)換子程序主要是實(shí)現(xiàn)將采集的電壓電流信號(hào)進(jìn)行 AD 轉(zhuǎn)換， 得到單片機(jī)能處理的數(shù)據(jù)，并計(jì)算出直流功率大小，然后鎖存功率，電流，電壓數(shù)據(jù)，以供顯示。用過(guò)匯編語(yǔ)言后再使用 C 來(lái)開(kāi)發(fā)，體會(huì)更加深刻。 Proteus 軟件介紹 Proteus 軟件是來(lái) 自英國(guó) Labcenter electronics 公司的 EDA 工具軟件。而 AD7755 本身就是一款處理器，不要編寫代碼，內(nèi)部已經(jīng)一體化了。 DS1302 有 12 個(gè)寄存器，其中有 7 個(gè)寄存器與日歷、時(shí)鐘相關(guān)，存放的數(shù)據(jù)位為 BCD 碼形式。位 5 至 位 1 指示操作單元的地址 。 DS 1302 引腳 腳圖如圖 ： 圖 DS12887管腳圖 LCD1602 液晶顯示屏介紹 LCD1602是一款工業(yè)字符型液晶顯示屏，能夠同時(shí)顯示 32個(gè)字符，內(nèi)部帶有 80*8為的內(nèi)部 RAM緩沖區(qū)，可顯示阿拉伯?dāng)?shù)字，引文字母大小寫，常用符號(hào)和日文片假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，在本次設(shè)計(jì)中，可以通過(guò)LCD顯示萬(wàn)年歷，分時(shí) 電價(jià)，剩余金額等數(shù)據(jù)信息，可以通過(guò)鍵盤來(lái)切換顯示。工作電壓寬達(dá) ～ 。有功功率是從瞬時(shí)功率信號(hào)計(jì)算出來(lái)的，是用電流和電壓信號(hào)直接相乘得到的。 AD7755有 24腳 DIF和 SSOP兩張封裝。 ADS只在 ADC和基準(zhǔn)源中使用模擬電路，所有其它信號(hào)處理都是用數(shù)字電路。 電流互感器在正常運(yùn)行時(shí)，二次電流產(chǎn)生的磁通勢(shì)對(duì)一次電流產(chǎn)生的磁通 勢(shì)起去磁作用，勵(lì)磁電流很小，鐵芯中的總磁通就很小，二次繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不會(huì)超過(guò)幾十伏。上述兩個(gè)模塊通過(guò)與STC89C52 單片機(jī)進(jìn)行連接，可以實(shí)現(xiàn)萬(wàn)年歷的功能，且可以保證，在智能電表短時(shí)間斷電的情況下，時(shí)鐘不會(huì)停止運(yùn)行，繼而 使 智能電表的分時(shí)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)可以準(zhǔn)確的運(yùn)行，我們用 Proteus 仿真 ,電路圖如圖 ： 圖 LCD顯示電路仿真圖 圖 LCD1602 顯示模塊，上圖中可以通過(guò)按鍵對(duì) LCD 顯示進(jìn)行調(diào)整，可以顯示，分時(shí)電價(jià)，余額等信息。 圖 計(jì)量模塊電路接線圖 圖 為芯片 AD7755 的具體接線圖， AD7755 作為一款適用范圍極廣且功能強(qiáng)大的電能計(jì) 量芯片在本次設(shè)計(jì)中擔(dān)任了重要的角色，通過(guò) CF 管腳直接與單片機(jī)連接，與單片機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間相互通信，從而實(shí)現(xiàn)功率的計(jì)算，其中 CF 管 腳 與單片機(jī) 連接 。 通過(guò) Proteus 軟件仿真 可以看到， 通過(guò)該電源 模塊可以很好的工作 ，并最終 得到一個(gè)穩(wěn)定的 5V 的電源。 考慮到控制精度，操作習(xí)慣和美觀以及成本等因素， 要完成對(duì)于電費(fèi)的準(zhǔn)確計(jì)算，并綜合本次課程設(shè)計(jì)成本 進(jìn)行 考慮，最終選擇了方案二為本次設(shè)計(jì)的最終設(shè)計(jì)方案。 雖然兩種方案都能實(shí)現(xiàn)本次設(shè)計(jì)。有功功率偏移寄存器修正分辨率為 % （ ? 60 dB）。 在本方案中，由 AD7755進(jìn)行功率的計(jì)算并進(jìn)行校準(zhǔn)，在該芯片中，通過(guò)有功增益寄存器寫入數(shù)據(jù)，可對(duì)輸出產(chǎn)生的平均功率 進(jìn) 行改變，該芯片中在每個(gè)相位集成了一個(gè)有功偏移寄存器，該寄存器為 12位 寄存器，用以對(duì)有功功率 進(jìn) 行校準(zhǔn)，由于實(shí)際電路的工作環(huán)境的復(fù)雜和多變，以及芯片本身制造工藝和各通道之間 進(jìn) 行的干擾，都會(huì)造成誤差的產(chǎn)生，有功功率寄存器的一個(gè) LSB相當(dāng)于有功功率乘法器輸出的 LSB的 1/16。但是此設(shè)計(jì)有諸多缺陷，首先，在信號(hào)采集方面，由于智能電表對(duì)于功率的計(jì)算，如果單純的使用單片機(jī)，會(huì)造成功率計(jì)算不準(zhǔn)確，如果要提高計(jì)算的精度，對(duì)于信號(hào)的 AD 轉(zhuǎn)換就必須采用高精度期間，成本費(fèi)用增加，其次即便使用了高精度的 AD，在功率計(jì)算，補(bǔ)償方面的程序也 相對(duì) 繁瑣，再則，由于使用分時(shí)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)，只用單片機(jī)內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào) 進(jìn)行 粗略的計(jì)時(shí)，產(chǎn)生的時(shí)間誤差比較大，長(zhǎng)時(shí)間的使用下會(huì)導(dǎo)致計(jì)時(shí)不準(zhǔn)確，而使得電費(fèi)的計(jì)算出現(xiàn)誤差。 智能電表的設(shè)計(jì)，是基于對(duì)用戶電壓電流信號(hào)進(jìn)行采集，并通過(guò)微處理器進(jìn)行核心運(yùn)算，當(dāng)電壓電流信號(hào)通過(guò)采 集以后，通過(guò)高精度的 AD 采樣保持，最終輸入微處理器， 并通過(guò)用 C 語(yǔ)言編寫的程序鍵控控制處理器 單片機(jī)，并且要求通過(guò)功率和電費(fèi)的計(jì)算，進(jìn)行顯示。 本設(shè)計(jì)的意義在于能夠?qū)崿F(xiàn)電表的分時(shí)段計(jì)費(fèi)功能，這對(duì)我國(guó)在控制人們合理使用電量上具有深遠(yuǎn)的影響。本 新型智能電表 主要實(shí)現(xiàn)分時(shí)智能計(jì)費(fèi)。居民用電絕大多數(shù)實(shí)行“分表制”，即若干集中居住的家庭使用一個(gè)總的電表，每戶裝一個(gè)分電表，作為居民交付電費(fèi)的依據(jù)。 附錄 3 程序 代碼 ...........................................................................................................錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 附錄 2 元件清單 ...........................................................................................................錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 但是，當(dāng)前 我國(guó)大多數(shù)地方對(duì)于 用電的管理 還比較 落后，用電收費(fèi)多年來(lái)一直采用先用電、后抄表、再付費(fèi)的傳統(tǒng)方 式。 所謂智能電表，就是應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，通訊技術(shù)等，形成以智能芯片（如CPU）為核心，具有電功率計(jì)量計(jì)時(shí)、計(jì)費(fèi)、與上位機(jī)通訊、用電管理等功能的電度表。 不僅具有傳統(tǒng)電表的功能，還能對(duì)用戶的用電情況進(jìn)行管理和控制，智能電表利用微機(jī)技術(shù)，通訊技術(shù)等等，減少了能量的消耗，把采集，處理集中于一體，節(jié)省成本和人力資源，提高了工作效率，適應(yīng)了現(xiàn)代用戶的需求。下面將首先對(duì)這兩種方案的組成框圖和實(shí)現(xiàn)原理分別進(jìn)行說(shuō)明，并分析比較它們的特點(diǎn)，然后闡述最終選擇方案的原因。 方案一 在本設(shè)計(jì)方案中，核心器件為微處理器，這里我們選用是 STC89C52 單片機(jī)，當(dāng)信號(hào)采樣后通過(guò) AD 轉(zhuǎn)換，送入微處理器，進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析和計(jì)算，智能電表的實(shí)現(xiàn)必須對(duì)用戶的功率進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算，在信號(hào)采集模塊中，通過(guò)電壓互感器和電流互感器，對(duì)用戶的電壓和電流信號(hào)進(jìn)行采集，微處理器進(jìn)行功率和電費(fèi)的計(jì)算，可通過(guò) LCD 顯示，并可以通過(guò)鍵盤對(duì)分時(shí)電價(jià)進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)顯示 的轉(zhuǎn)換和調(diào)整，并運(yùn)用