【正文】 g, using special electric energy meter IC, for processing andmultiplication is converted into pulse output and power is proportional to the voltage and current sampling signal, and thenthrough the counter and LED display for single user of electricity to power storage, key features such as clear. The user of electricity consumption can be read in situ, effectively improve the accuracy of electric energy metering, and the whole circuit has simple circuitarrangement, high reliability。 用 戶的用電量可以就地讀取，有效地提高了電能計(jì)量的準(zhǔn)確性，而且 整個 電路 具有線路布置 簡單，可靠性高 等優(yōu)點(diǎn)； 另外在用戶 電子式電能表的前面有 6 位 LED 數(shù)碼管，最高位數(shù)碼管顯示為 戶號， 次高位顯示連接線， 后四位為 用 戶用電量， 清楚的 顯示 了用戶的戶號及其用電量 。 通過對用戶供電電壓和電流實(shí)時采樣，采用專用的電能表集成電路，對采樣電壓電流信號進(jìn)行處理并相乘轉(zhuǎn)換成與電能成正比的脈沖輸出 ， 再經(jīng)過計(jì)數(shù)器和LED 顯示器 ， 實(shí)現(xiàn)對 單 用戶的用電情況進(jìn)行掉電存儲 、 按鍵清零等功能。s electricity, the hardwarepart mainly C8051F360 microcontroller as control core, connect theelectric energy metering, LED display, powerdown memory, buttonreset function module of the system module. Based on the user39。 C8051F360 chip。 隨著高新技術(shù)尤其是電子信息技術(shù)的快速發(fā)展，電子式、多功能、高精度、多費(fèi)率、自動抄表等產(chǎn)品的優(yōu)勢突顯，且已經(jīng)逐步成為電能表發(fā)展的主流，在未來幾年里，這種趨勢將更加明顯。 通過 城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造，電工儀器儀表行業(yè)步入了快速發(fā)展的軌道，同時也為行業(yè)企業(yè)提供了一個科技創(chuàng)新的平臺，電工儀器儀表生產(chǎn)企業(yè)抓住機(jī)遇，通過對國外先進(jìn)技術(shù)的兼收并蓄，并高標(biāo)準(zhǔn)、高起點(diǎn)自主開發(fā)了一系列高技術(shù)產(chǎn)品。 課題的研究內(nèi)容與意義 電子式 單用戶 多功能電能表，具有測量精度高，過載能力強(qiáng)，功率消耗低，性能穩(wěn)定可靠，體積小，重量輕，操作方便；易于實(shí)現(xiàn)管理，適應(yīng)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、 山東科技大學(xué)課程設(shè)計(jì) 第 3 頁 共 35 頁 民用等不同用戶群體用電測量的需求。 隨著電子技術(shù)的發(fā)展與 進(jìn)步， 電子式電能表 越來越受到廣大使用者的認(rèn)同與青睞。 山東科技大學(xué)課程設(shè)計(jì) 第 4 頁 共 35 頁 2 設(shè)計(jì)任務(wù)與主要要求 設(shè)計(jì)任務(wù) 該課程設(shè)計(jì)任務(wù)要求完成基于 C8051F360 單片機(jī)的 單 用戶電子式電能表的設(shè)計(jì)與調(diào)試。 LED顯示模塊采用數(shù)碼管顯示 被測用戶 的戶號、用電量； 按鍵清零模塊選用 74HC165 芯片來實(shí)現(xiàn)此功能； 存儲模塊采用 24C16，為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)存儲，可以 實(shí)現(xiàn) 掉電不丟失數(shù)據(jù)的功能 。 h。 C8051F360 單片機(jī)整體電路板包含 的模塊主要有 C8051F360 單片機(jī)、 LED/FMQ 報(bào)警、 RS232 通信、 USB 接口、電源接口、下載 /復(fù)位、外接器件、 、兩路 AD輸入、信號輸入、 PCF856AT24C1 74HC16 74HC164 顯示等。 FLASH 存儲器還具有在系統(tǒng)重新編程能力，可用于非易失性數(shù)據(jù)存儲，并允許現(xiàn)場更新 8051 固件。 +5V 穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì) 電源電路是整個系統(tǒng)能穩(wěn)定工作的前提和關(guān)鍵，系統(tǒng)中的各個單元電路都需要使用直流電源供電，本設(shè)計(jì)采用自制電源供電方式，將 220V 交流市電通 過電源變壓器變換成交流低壓，再經(jīng)過橋式整流電路整流和濾波，在固定式三端穩(wěn)壓器的兩端形成一個并不十分穩(wěn)定的直流電壓，此直流電壓經(jīng)過 W7805 的穩(wěn)壓和電容的頻率補(bǔ)償，便在穩(wěn)壓電源的輸出端產(chǎn)生了精度高、穩(wěn)定度好的直流輸出電壓。 電路設(shè)計(jì)中 74HC164 是高速硅門 CMOS 器件， 是比較典型的移位寄存器， 它與低功耗肖特基型 TTL (LSTTL) 器件的引腳兼容。依此類推，每一個時鐘周期中都有一個串行數(shù)據(jù)輸出到 D0，而其他的數(shù)據(jù)則不斷往高位移動直到所有數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束。 山東科技大學(xué)課程設(shè)計(jì) 第 13 頁 共 35 頁 圖 數(shù)碼管管腳連接圖 通過以上對 74HC164 驅(qū)動數(shù)碼管顯示電路各個模塊的介紹，聯(lián)系單片機(jī)的控制原理，可得到 C8051F360單片機(jī) 控制 74HC164驅(qū)動數(shù)碼管顯示的具體過程如下：單片機(jī) 外接 8 片 74HC164 作為 8 位 LED 顯示接口，把單片機(jī)的 出線， 作為移位時鐘脈沖。 Q0?Q 7并行輸出端分別接 LED 顯示器的 g? e各段對應(yīng)的引腳上。 24C16 可以承受超過 100 億次的讀寫或者是比 EEPROM 高一萬倍的寫操作 ， 24C16 的寫能力使得它在需要對非易失性記憶體快速讀寫的狀況下非常理想 的完成任務(wù)， 這種優(yōu)勢合并使得系統(tǒng)可以更可靠的實(shí)時采集數(shù)據(jù) 。 74HC165 芯片按鍵清零的設(shè)計(jì) 74HC165 芯片按鍵清零的電路圖如下圖 所示， 74HC165 是 8 位并行輸入串行輸出移位寄 存器，可在末級得到互斥的串行輸出（ Q0 和 Q7），當(dāng)并行讀取（ PL）輸入為低時，從 D0到 D7 口輸入的并行數(shù)據(jù)將被異步地讀取進(jìn)寄存器內(nèi)。 AD7755 在低頻輸出端提供平均功率信息，在高頻輸出端輸出頻率正比有效功率的脈沖， AD7755 還有自校準(zhǔn)功能。對這個脈沖信號進(jìn)行計(jì)數(shù)就可以計(jì)量用戶的用電量。也可以選擇高頻脈沖輸出，高頻脈沖可以從 CF 端輸出，脈沖數(shù)可達(dá)幾千個脈沖 / 。在這個范圍內(nèi)，信號采集誤差較小。這兩種方式各有優(yōu)勢，將在下面進(jìn)行詳細(xì)敘述。 以上是對 AD7755 工作原理的簡單敘述，要真正用好這個芯片來實(shí)現(xiàn)本方案設(shè)計(jì)還需要對一些重要參數(shù)進(jìn)行分析計(jì)算及配置。電路原理見圖 所示。我選擇的課題是用單片機(jī) 通過編程 來 實(shí)現(xiàn)電子式數(shù)碼 管 顯示 單相單 用戶 的 用電量 ，其涉及的芯片非常多，主要 以 C8051F360 單片機(jī)為 控制 核心， 實(shí)現(xiàn)對 電能 的 計(jì)量、 LED顯示、掉電存儲、按鍵清零等功能 。 通過這次 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) ，我不僅加深了對 單片機(jī) 理論的理解，將理論很好地應(yīng)用到實(shí)際當(dāng)中去，而且我還學(xué)會了如何去培養(yǎng)我們的創(chuàng)新精神和自學(xué)能力，只有靠自己的努力和好學(xué)的精神才能在未來不斷地超越自己。 [4] 魏立峰 ， 王寶興 ， 單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù) ， 北京大學(xué)出版社 ,2020年。下面將做詳細(xì)介紹： 按照公式 F=*V1*V2*G*F14/VREF2 計(jì)算出 F。若不符合要求再進(jìn)行修改。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求一小時用電量為 (220*10)/1000= 度。此時兩個通道的輸入電壓都能夠在理想的電壓測量范圍內(nèi)，能夠滿足要求。 bit write=0。 sbit CLK=P1^1。 unsigned char tab2[]={0x80,0xe3,0x44,0x41,0x23,0x11,0x10,0xc3,0x00,0x01}。 del() //延時 { unsigned u=200,i。i++)。m0。 } } void start() //開始信號 山東科技大學(xué)課程設(shè)計(jì) 第 29 頁 共 35 頁 { sda=1。 sda=0。 scl=1。 } void respons() //應(yīng)答 { uchar i。amp。 } void write_byte(uchar date) { uchar i,temp。i++) { temp=temp1。 delay1()。 delay1()。 scl=0。 for(i=0。 k=(k1)|sda。 } void write_add(uchar address,uchar date) { start()。 respons()。 } uchar read_add(uchar address) { uchar date。 write_byte(address)。 respons()。 } unsigned char read165(void)//讀鍵碼值 { int i,w,m=0。 for(i=0。 if(QH==0) wamp。 } return w。break。 tab1[2]=tab2[gw]。 for(i=0。z8。 CLK=1。 delay()。(H1==0)) f1=1。 f1=0。 j++。 sw=n/1000。 } } 山東科技大學(xué)課程設(shè)計(jì) 第 33 頁 共 35 頁 void main() { SFRPAGE=0x0F。 P2MDOUT=0xfF。 //寫 FLESH 允許 OSCXCN=0x67。 //設(shè)置定時器 0 為工作方式 1 TH0=(6553645872)/256。 //開定時器 0 中斷 TR0=1。 //讀出保存的數(shù)據(jù)賦于 n,即統(tǒng)計(jì)次數(shù) while(1) { tongji()。 //清零 dela