【正文】 的直于它的磁場中，那么我們會發(fā)現(xiàn)在導(dǎo)體的兩側(cè)即 P P2 會產(chǎn)生一電勢差 Uh，它的大小與電流的 i 及磁感應(yīng)強度 b 成正比，與導(dǎo)體厚度 d成反比，即： Uh＝ K*（ ib/d），式中 K 為霍爾系數(shù)。 濾除二次諧波后輸出電壓 LLLo IKUU ?co s? 與有功功率成正比，電能 dtKUdtIUP tt tt oLLL? ??? 21 21c os ? 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 2 章 系統(tǒng)的整體設(shè)計 6 信號的前處理 外部電壓經(jīng)過霍爾元件處理后，得到的霍爾 電動勢很微弱，一般只有 20mv 左右，而且具有二次諧波。引腳圖如圖 29 所示。 圖 28 AD620放大器原理圖 圖 29 AD620引腳圖 其它的外圍電路選擇 本 設(shè)計 中 除了單片機與 A/D 轉(zhuǎn)換 芯片的選擇 外， 外圍電路也需要仔細(xì)設(shè)計。 因此 恒 壓 源電路 是一個要能夠提供一個穩(wěn)定的電流 而且要保證 保證其它電路 也能夠 穩(wěn)定工作 的必不可少的重要部分 。 TL431 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖 210 所示，其封裝如圖 211 所示。 該芯片采用串行接口方式，具有占用單片機 I/O 口少 （僅三線）、顯示多樣、可靠性高、簡單實用、編程靈活方便的特點。當(dāng) MAX7221 芯片開始接受數(shù)據(jù)時， D15 位上的信息首先接受，最后接受的是 D0。金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 2 章 系統(tǒng)的整體設(shè)計 8 CD4051 內(nèi)部邏輯圖如 215 所示。 CD4051 的真值表如 22 所示。 CAT24WC16 的 管腳配置和管腳描述如圖 216 所示。符合 I2C 協(xié)議，通過 I2C 與單片機相連 圖 217 24C16 與單片機連接圖 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 3 章 硬件電路的設(shè)計 10 3 硬件電路的設(shè)計 本章主要包括單片機的外圍電路的設(shè)計 —— 復(fù)位電路、時鐘電路； A/D 積分電路的設(shè)計 —— 與單片 機如何相連、時鐘信號如何產(chǎn)生；數(shù)碼管如何顯示 ——MAX7221 的連接，數(shù)碼管的連接。 復(fù)位操作 有 兩種方式：有上電自動復(fù)位和按鍵手動復(fù)位。在電容 C 充電期間， RST 引腳電位會逐漸減小，當(dāng) RST 的電位小于一定值時， CPU 就會脫離復(fù)位。 RS T +5 (a) 按鍵復(fù)位電路 （ b） 高電平復(fù)位電路 圖 31復(fù)位電路 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 3 章 硬件電路的設(shè)計 11 時鐘電路 89C51 內(nèi)部有一個高增益反相放大器，用于構(gòu)成振蕩器。 時鐘信號頻率常用 fosc 表示。 圖 33單片機電路圖 恒 壓 源電路 本設(shè)計恒 壓 源是 。只要 R3 滿足如下公式 31 所示。 20200 個數(shù)字量 ，而且 芯片抗干擾能力強、分辨率高、價格低廉。 VREF 的穩(wěn)定性對 A/D 轉(zhuǎn)換精度有很大影響，應(yīng)采用高精度穩(wěn)壓源。 ICL7135 的 BUF 腳是緩沖放大器輸出端， INTO 是 模擬電壓差分輸入。 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 3 章 硬件電路的設(shè)計 13 RE FA CO M( M S D )( L S D )M S B( L S B )RE F2A CO M3INLO9INH I10V+11V1INT4AZ5B U F6CR E F +8CR E F 7CLK IN22UN R28O V R27S T RO B E26G ND24P O L23D120D219D318D417D512B113B214B415B816RU N/HO L D25B US Y21U1ICL7 1 3 5CR V 11 0 KR11 0 k321U2T L 4 3 1 INTAZB U FC32 n 2R41 2 5 kC22 n 2D11 N41 4 8R31 0 k 圖 36 REF的外圍電路 圖 37積分電路 ICL7135 與單片機連線 一般采用兩種方法將 ICL7135 與單片機系統(tǒng)進行連接 。其中的 POL 端是極性輸出端?？梢詫?R/H 端接入單片機一個 I/O 口加以控制。 當(dāng)采用這種接法時， ICL7135 要通 過計脈沖數(shù)的方 法來得到結(jié)果 。 其比例關(guān)系如下公式所示： 12/osctime FF ? ( 34） 6/oscale FF ? (35） 24/oscreal FF ? (36） NFF aleicl /? （ 37） 其中， Fosc 為系統(tǒng)晶振 的的 頻率； Ftime 為定時器所用頻率； Fale 為單片機 ALE輸出的頻率； Freal 為 ICL7135 的測量脈沖頻率； Ficl 為 ICL7135 所用的輸入頻率，該頻率可通過 對單片機的輸出頻率 Fale 分頻得到。 由上 面的公式 比率關(guān)系可知， ICL7135 的測量脈沖頻率 是 AT98C51 的定時器所用的頻率的 一半 。 因此我們要通過分頻來處理。 74LS163 是一個 4 位同步二進制的計數(shù)器，具有加載端和清零端。電路圖如 311 所示。其連接如圖 313 所示。 8 路電量信號依次輸入，通過忙端檢測是否轉(zhuǎn)換完成，動態(tài)讀取萬、千、百、十、個位的轉(zhuǎn)換標(biāo)志和 BCD 碼數(shù)據(jù)。它可以運行于 Window 操作系統(tǒng)上，可以仿真各種模擬器件。 Keil 與 Proteus 連接 為使 Keil 與 Proteus 連接 在一起仿真 ，開始 時 必須在 Proteus 的 安裝目錄下將 文件復(fù)制到 Keil 安裝的目錄 /C51/BIN 中 。 之后在 Proteus 中 的 debug 菜單選中 use/remote/debug/monitor。 之后 進入 seting，同臺機 IP名為 ， 端口號一定為 8000。電路圖如圖 51 所示。每 5s 采集一次。 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 5 章 系統(tǒng)測試與結(jié)論 21 圖 53 第一戶電量采集 圖 54 第二戶電量采集 圖 55第三戶電量采集 圖 56第四戶電量采集 圖 57第五戶電量采集 圖 58第六戶電量采集 圖 59 第七戶電量采集 圖 510第八戶電量采集 結(jié)論 結(jié)果與問題 從仿真結(jié)果中可以看出，本次仿真完成了 8 路的電量的采集，并循環(huán)顯示出來。 心得與體會 在本次畢業(yè)設(shè)計中，我選擇了基于單片機的電量采集系統(tǒng)的設(shè)計。本次設(shè)計過程中，我對金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 5 章 系統(tǒng)測試與結(jié)論 22 單片機有了更深的理解。我的畢業(yè)設(shè)計雖說不是很難，但對我還是有一定的挑戰(zhàn)性的。也了解了 C 語言的博大精深與妙用。只有在實踐中才能找到進步，我也明白了只有自己動手才能發(fā)現(xiàn)問題，解決問