【正文】 2是否非零顯示當前相位差寫入以下字符串：“…” 主程序流程圖本設(shè)計用到了兩個外部中斷，二者原理相同，故此處不再贅述，以INT1中斷服務(wù)子程序為例，有一下流程圖。通過軟件計數(shù)的方法對相位差信號的高電平和低電平分別計數(shù)10個，同時開啟定時器，記錄相應的時間。用C語言來編寫目標系統(tǒng)軟件，會大大縮短開發(fā)周期，且明顯地增加軟件的可讀性，便于改進和擴充，從而研制出規(guī)模更大、性能更完備的系統(tǒng)。C語言有功能豐富的庫函數(shù)、運算速度快、編譯效率高、有良好的可移植性，而且可以直接實現(xiàn)對系統(tǒng)硬件的控制。 C語言對編寫需要硬件進行操作的場合，明顯優(yōu)于其它解釋型高級語言，有一些大型應用軟件也是用C語言編寫的。C語言功能齊全。 C是結(jié)構(gòu)式語言。鑒于C語言編程有眾多優(yōu)點，在本設(shè)計中，采用的是C語言編寫程序。第4章 軟件設(shè)計在目前的單片機軟件開發(fā)中，常用的語言是匯編語言和C語言兩種。當CLK端接收到觸發(fā)脈沖時，Q端有低電平變?yōu)楦唠娖?；當下一個脈沖到來，Q端又由高電平變?yōu)榈碗娖?，如此不斷反復。當“”端電壓高于?”端時，輸出管飽和，相當于輸出端接低電位。每個比較器有兩個輸入端和一個輸出端。18V；3）對比較信號源的內(nèi)阻限制較寬；4）共模范圍很大，為0~（）Vo；5）差動輸入電壓范圍較大，大到可以等于電源電壓；6）輸出端電位可靈活方便地選用。 相位測量電路 LM339簡要介紹LM339電壓比較器芯片內(nèi)部裝有四個獨立的電壓比較器。為了避免待測信號在過零點時含有干擾，這里用LM339組成如下圖所示的整形電路，還應注意的是，LM339的輸出端相當于一只不接集電極電阻的晶體三極管，在使用時輸出端到正電源一般須接一只電阻（稱為上拉電阻，選315K）?！?相位測量電路的設(shè)計相位測量模塊主要包括整形電路的設(shè)計和鑒相器電路的設(shè)計。ADC0832接著在第4個時鐘下降沿輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。在時鐘的上升沿，DI端的數(shù)據(jù)移人ADC0832內(nèi)部的多路地址移位寄存器。ADC0832的配置位邏輯表如表1所列。VCC／REF為正電源端和基準電壓輸入端。CH0，CHl為兩路模擬信號輸入端。 AD0832簡要介紹ADC0832是NS(National Semiconductor)公司生產(chǎn)的具有Microwire／Plus串行接口的8位A／D轉(zhuǎn)換器，通過三線接口與單片機連接，功耗低，性能價格比較高，芯片引腳少，適宜在袖珍式智能儀器中使用。對于繼電器的“常開、常閉”觸點，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點，稱為“常開觸點”；處于接通狀態(tài)的靜觸點稱為“常閉觸點”。關(guān)于電磁繼電器：電磁繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。繼電器釋放時，由于繼電器線圈存在電感，這時晶體管9013已經(jīng)截止，所以會在線圈的兩端產(chǎn)生較高的感應電壓。當繼電器線圈工作電流為300mA時。采用這種控制邏輯可以使繼電器在上電復位或單片機受控復位時不吸合。一片SN75468可以驅(qū)動7個繼電器，驅(qū)動電流可達500mA，輸出端最大工作電壓為100V。選通開關(guān)這里用的是電磁式繼電器，選通原理是這樣的：當繼電器驅(qū)動電路檢測到對應的IO口為低電平時，則繼電器吸合，對應的檔位同時被選通。 自動量程控制電路的設(shè)計本設(shè)計中，相位測量儀主要是對被測網(wǎng)絡(luò)的輸入、輸出信號的相位差進行測量。，蜂鳴器的負極性的一端接地，正極性的一端接在PNP三極管的集電極上，當待測信號不在規(guī)定的測量范圍時，三極管導通，這樣蜂鳴器電路形成回路，發(fā)出警報聲；在沒有超限的情況下，該管腳為高電平，則三極管截止，蜂鳴器不響。LM7805有三個引腳，分別為Vin:輸入引腳，電壓為12V；Vout:輸出引腳，電壓為5V；GND:接地端。電池提供的12V電壓可用于驅(qū)動繼電器的工作。~~DE7引腳相連接，來顯示所測量的數(shù)據(jù)。 液晶LCD1602顯示電路LCD1602液晶顯示屏以其微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧等諸多優(yōu)點，在袖珍式儀表和低功耗應用系統(tǒng)中得到廣泛的應用。S1松開，C3又充電，在10K電阻上又出現(xiàn)電壓，使得單片機復位。積分型上電復位常用的還有上電或開關(guān)復位電路，上電后，由于電容的充電和反相門的作用，使RST持續(xù)一段時間的高電平。上電時，Vcc的上升時間約為10ms，而振蕩器的起振時間取決于振蕩頻率，如晶振頻率為10MHz，起振時間為1ms；晶振頻率為1MHz，起振時間則為10ms。上電復位AT89C51的上電復位，只要在RST復位輸入引腳上接一電容至Vcc端，下接一個電阻到地即可。手動按鈕復位手動按鈕復位需要人為在復位輸入端RST上加入高電平。 復位電路的設(shè)計單片機在啟動時都需要復位，以使CPU及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)，并從初態(tài)開始工作。10pF，而如使用陶瓷諧振器建議選擇40pF177。AT89C5l 中有一個用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高量程反相放大器，引腳 XTAL1 和 XTAL2 分別是該放大器的輸入端和輸出端。 晶振電路的設(shè)計晶振是一種能把電能和機械能相互轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生穩(wěn)定、精確的共振頻率的元件。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。RST：復位輸入。P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。當P0口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。因此，在這里我選用AT89C51單片機來完成。第3章 硬件設(shè)計本章主要闡述了系統(tǒng)各單元的硬件電路設(shè)計思想及具體硬件組成，本設(shè)計共包括以下模塊：單片機主控電路、顯示電路、穩(wěn)壓電路、自動量程控制電路、AD轉(zhuǎn)換電路、繼電器驅(qū)動電路、超限報警電路及相位測量電路共8個部分。而時間的測量方法有很多種，本設(shè)計結(jié)合51單片機的特點，采用過零點檢測法。結(jié)合繼電器的自動開關(guān)作用，即當待測信號的滿足其中某一檔位的指標時，則相應的被控電路導通，從而自動量程控制電路轉(zhuǎn)入相位測量電路進行后續(xù)數(shù)據(jù)處理等功能。由于單片機的工作電壓在5V左右，所以在進行相位測量前，還需將被測信號進行分檔降壓處理。第2章 方案論證本設(shè)計中，相位測量儀主要是對被測網(wǎng)絡(luò)的輸入、輸出信號的相位差進行測量。主要內(nèi)容是以AT89C51為控制核心，實現(xiàn)對音頻范圍內(nèi)的正弦交流信號的相位的測量，可測的信號相位差在0～360度范圍內(nèi)。需要附加一些電路才可以實現(xiàn)．倍乘法由于應用了積分環(huán)節(jié)，可以濾掉信號波形中的高次諧波，有效抑制了諧波對測量準確度的影響．矢量法：任何一個正弦函數(shù)都可以用矢量來表示，如各個正弦信號幅度相等、頻率相同，運算器運用減法器合成得到矢量的模．矢量法用于測量小角度范圍時，靈敏度較好，可行度也較高；但在180176。 課題研究內(nèi)容 相位測量相位差的測量原理主要有三種：過零檢測法——基于對信號波形的變換比較；倍乘法——基于對傅氏級數(shù)的運算；矢量法——基于對三角函數(shù)的運算。隨著相位測量技術(shù)廣泛應用于科學研究、實驗、生產(chǎn)實踐等各個領(lǐng)域，對相位測量技術(shù)的要求也向高精度高智能化方向發(fā)展，在低頻范圍內(nèi)，相位測量在電力、機械等部門具有非常重要的意義。沈陽航空航天大學電子信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）第1章 緒論相位測量儀是電力部門、工廠和礦山、石油化工、冶金系統(tǒng)進行二次回路檢查的理想的高精度儀表。 課題研究背景在電子測量技術(shù)中，相位測量時最基本的測量手段之一，相位測量儀式電子領(lǐng)域的常用儀器。尤其在工業(yè)領(lǐng)域中，相位不僅是衡量安全的重要依據(jù)，還可以為節(jié)約能源提供參考。以內(nèi)，為使測量范圍擴展到360176。 基本要求本設(shè)計研究了一種可測20Hz20kHz內(nèi)任意頻率數(shù)字式相位測量儀的設(shè)計方法。再將該相位差信號送入單片機的外部中斷端口，通過單片機對數(shù)據(jù)的處理，最后方可得到所要測量的相位差，并在液晶上顯示出測量結(jié)果。即對于被測信號是同頻不同相的兩路正弦交流信號，為了準確地測量出該相位差，需要對輸入信號的波形進行整形，本設(shè)計利用LM339組成整形電路，使輸入信號變成矩形波信號，再經(jīng)異或門組成的鑒相器電路，輸出即為相位差信號，再結(jié)合單片機的數(shù)據(jù)處理功能，最后通過液晶即可顯示出該相位差。本設(shè)計中，將待測信號分成三個檔位：500V、50V、5V。顯然，相位差的測量本質(zhì)上是時間的測量。將該相位差信號送入單片機的外部中斷接口，對該信號的脈沖寬度進行計數(shù)，從而得到對應于相位差的時間差和周期，再根據(jù)上述求解相位差的公式便可得到所求，并由液晶顯示最終測得的相位差。 主控電路圖 AT89C51單片機本設(shè)計中采用的核心控制器是AT89C51，它是美國ATMEL公司生產(chǎn)的一款低電壓，高性能CMOS 8位單片機，片內(nèi)含4K字節(jié)FLASH可反復擦寫的只讀程序存儲器(EPROM)和128 字節(jié)的隨機數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，與工業(yè)標準的MCS51指令集和輸出管腳相兼容，片內(nèi)內(nèi)置通用8位中央處理器(CPU)和Flash存儲單元，功能強大的AT89C51單片機可提供高性價比的應用場合，可靈活應用于各種控制領(lǐng)域。P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如表1所示：表1 P3口第二功能表管腳功能RXD（串行輸入口）TXD（串行輸出口）/INT0（外部中斷0）/INT1（外部中斷