【正文】 , 32 single slice of the high level with main machine already over 300 MHzs, the function keeps appropriation processor of making track for the mid 9039。本科畢業(yè)設(shè)計論文參考文獻[1] 唐介．電工學(xué)．2版．北京：高等教育出版社，2007年．2530[2] 李建斌，張順．全電子式預(yù)付費磁卡電度表的應(yīng)用及其效益分析[J]．科技情報開發(fā)與經(jīng)濟，2003，13(5)：189190[3] 羅恂，丁慶生．基于RFID的預(yù)付費電度表的研制[J]．單片機與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，2006(9)：7173[4] 吳安嵐．電能計量基礎(chǔ)及新技術(shù)．北京：中國水利水電出版社，2004[5] 洪志良，王曉悅，李天望．過采樣Σ一△A/D轉(zhuǎn)換器．微電子學(xué)，1998，28(8)：265271[6] 程佩青．?dāng)?shù)字信號處理教程．北京：清華大學(xué)出版社，2001[7] 夏繼強．單片機實驗與實踐教程．北京：京航空航天大學(xué)出版社，2001年． 2528[8] 余錫存．單片機原理及接口技術(shù)．西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2000年：3545[9] 南建輝．MCS51單片機原理及應(yīng)用實例．北京：清華大學(xué)出版社，2003年：3045 [10] 孫安青．AT89S51單片機實驗及實踐教程．51大蝦網(wǎng)．2005年．[11] 晏劍輝．基于AT89C51單片機的智能儀表設(shè)計與實現(xiàn)．瀘州：瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院出版社，2008年．3539[12] 杜洋．A/D轉(zhuǎn)換芯片ADC0832的應(yīng)用．中國知網(wǎng)．2005年．[13] 李常波．電子電度表電源設(shè)計．電源技術(shù)應(yīng)用，2003，(3)：1518[14] 徐瑋．1602字符型液晶顯示篇．．[15] 譚浩強．C程序設(shè)計．3版．北京：清華大學(xué)出版社，2005年：2028[16] Li Xinfu，Liu Jiaomin and Cui Yulong．A wavelet approach for rms and harmonics measurements．IEEE Proc Robotic Intelligent Systems Signal Processing，2003，2(10)：12301234 [17]Vento, of Labview in Higher Education in Education Conference, 2225 Page(s):444–447.致　謝彈指一揮間，四年充實的大學(xué)生活即將畫上句號。本電度表首先通過電流和電壓數(shù)據(jù)采集電路把電流和電壓數(shù)據(jù)送到雙通道ADC0832進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，然后通過編寫的電能算法程序在單片機內(nèi)部進行電能計算，最后再把計算的數(shù)據(jù)顯示在LCD1602上。 本程序沒有一次調(diào)試成功，出現(xiàn)了許許多多錯誤，總結(jié)如下： 1. 中斷錯誤：本程序用了兩個中斷，但剛開始調(diào)試程序時，把兩個中斷寫成interrupt 0和interrupt 1，這樣就會使一個定時器中斷不能工作，應(yīng)該為interrupt 1和interrupt 3。 （5）查詢器件的DATASHEET，分析一下時序是否一致，同時分析一下命令字是否正確。167。調(diào)時鍵被第二次摁下計數(shù)被清零并開啟中斷，使數(shù)字鐘工作。最后進入一個死循環(huán)，對鍵盤不停的掃描，判斷鍵盤是否按下。 第15腳：背光源正極。 圖39 1602LCD原理圖 1602LCD的基本參數(shù)及引腳功能：1602LCD分為帶背光和不帶背光兩種，基控制器大部分為HD44780，帶背光的比不帶背光的厚，是否帶背光在應(yīng)用中并無差別，兩者尺寸差別如下圖310所示：圖310 1602LCD尺寸圖1602LCD采用標(biāo)準(zhǔn)的14腳（無背光）或16腳（帶背光）接口，各引腳介紹如下：第1腳：VSS為地電源。S1按鍵按下去表示調(diào)時開始關(guān)閉中斷，S2按下去表示時鐘加一，S3按下去表示分鐘加一，這樣就完成了調(diào)時功能。本設(shè)計中采用DSl302芯片，它是美國DALLAS公司推出的串行接口專用實時時鐘芯片。由于受到單片機主晶振以及與其相連電容的影響較大，無法做到很高的精度，累計誤差大。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D1～D4和濾波電容C1的整流和濾波，在固定式三端穩(wěn)壓器LM7805的Vin和GND兩端形成一個并不十分穩(wěn)定的直流電壓(該電壓常常會因為市電電壓的波動或負(fù)載的變化等原因而發(fā)生變化)。l0％的電壓值誤差，因此選用的電壓值為：U=。 電源端的干擾防護由于電能表可能工作在比較惡劣的環(huán)境中，因此必須對電能表采取必要的抗干擾措施。 由于本設(shè)計單片機芯片STC89C52RC、ADC083LCD1602的Vcc管腳所加的電源都在5V左右，且第二第三種電路的成本要高，所以本設(shè)計只需采用固定電壓輸出電路，又因為本設(shè)計不需要數(shù)字電源，故本設(shè)計也不需要數(shù)字電源電路。本設(shè)計選擇電流互感器(CT)作為電流傳感器。考慮成本等因素，本設(shè)計中電壓采樣選用電阻分壓的接法，電流取樣選用電流互感器。當(dāng)ADC0832未工作時其CS輸入端應(yīng)為高電平，此時芯片禁用，CLK和DO/DI的電平可任意。 Vcc/REF—電源輸入及參考電壓輸入（復(fù)用）。 GND—芯片參考0電位（地）。C～+85176。 輸入輸出電平與TTL/CMOS相兼容； (16腳)WR：外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通，低電平有效。P2口(21～28腳)：P2動態(tài)端口。XTAL1(18腳)：當(dāng)采用芯片內(nèi)部時鐘信號時，接外部晶振的一個引腳；當(dāng)采用外部時鐘信號時，外部信號由此腳輸入。7. 顯示模塊目前常見的電子式電能表顯示器件有三種：液晶（LCD）、發(fā)光二極管（LED）、熒光管（FIP）。主要完成將模擬電能信息轉(zhuǎn)化為單片機可以讀取并且操作的數(shù)字電能信息。被測量的高電壓u、大電流i經(jīng)電壓變換器和電流變換器轉(zhuǎn)換后送至乘法器M，乘法器M完成電壓和電流瞬時值相乘，輸出一個與一段時間內(nèi)的平均功率成正比的直流電壓U，然后再利用電壓／頻率轉(zhuǎn)換器，U被轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的脈沖頻率f，將該頻率分頻，并通過一段時間內(nèi)計數(shù)器的計數(shù)，顯示出相應(yīng)的電能。與模擬濾波器類似，數(shù)字濾波器按照頻率特性劃分也有低通，高通，帶通，帶阻，全通等類型。這種采樣抽取的辦法不會對數(shù)據(jù)產(chǎn)生任何損失，它實際上是去除過采樣過程中產(chǎn)生多余信號的一種方法。當(dāng)頻率增加時，X項的值減小而噪聲分量增加。由于積分器可以在頻域內(nèi)用一個幅度響應(yīng)與1／F成正比的濾波器表示，又由于帶時鐘的鎖存比較器具有類似于斬波器的作用，它將輸入信號轉(zhuǎn)換為高頻交流信號，在輸入信號平均值附近變化，因而低頻下的量化噪聲大大減少(積分器對量化噪聲相當(dāng)于一個高通濾波器)。圖21 量化誤差分析模型e(n)可用兩個最重要的統(tǒng)計參數(shù)me和方差來表征。此時xl(t)就可以用△編碼序列來表示，即是增量調(diào)制。傳統(tǒng)原理的A／D轉(zhuǎn)換器的量化是等時間間隔t對連續(xù)波形采樣，進行幅值量化。Fs)／2以上的噪聲，因此可以降低對抗混疊濾波器的設(shè)計。 過采樣的頻域分析由于直流信號轉(zhuǎn)換具有177。Σ一△型A／D轉(zhuǎn)換器是以很低的采樣分辨率和很高的采樣速率將模擬信號數(shù)字化，通過使用過采樣、噪聲整形和數(shù)字濾波等方法增加有效分辨率，然后對ADC輸出的結(jié)果進行采樣抽取處理，以降低有效采樣速率。時，瞬時信號中的有功功率分量(直流分量)為：(VI／2)＝VI／2 此外，電網(wǎng)負(fù)載尤其是開關(guān)電源還會引入各種各樣的噪聲，引起電壓的諧波和波形畸變。對于在一段時間內(nèi)大小和方向都不發(fā)生改變的直流電壓、電流來講，平均功率值與其瞬時功率值是相等的。 方案一的AD芯片ADC0809為單通道，由于本設(shè)計要對電流和電壓進行采樣，單通道無法對電流和電壓進行同時采樣的計算，這樣就不能保證計算的準(zhǔn)確性。電能表中各個部分都有可能會損壞，在損壞后，電能表會及時發(fā)出信號(顯示報警或聲光報警)以提示用戶盡快處理。若小于最大值則放棄；若大于最大值，則將其記錄下來。按照費率特征分別累計電量，得到電能的分時計量。數(shù)字電能表具有強大計量功能。Pt=KP (11) 鋁盤旋轉(zhuǎn)時，切割永久磁鐵的磁通而在其內(nèi)感應(yīng)渦流，此渦流與永久磁鐵的磁場相互作用產(chǎn)生制動力矩。 由于本次設(shè)計采用的按鍵比較少所以按鍵采用獨立式鍵盤接法，單片機完全能夠滿足。這就要求采用復(fù)費率電表[3]。電力用戶是我國電工儀器儀表最大的用戶群體，需求量占整個市場需求量的90％，對該類產(chǎn)品的銷售起著決定性作用。 數(shù)據(jù)采集中斷程序流程圖 30167。 +5V直流電源的實現(xiàn) 24167。 數(shù)字濾波 13第3章 硬件設(shè)計 15167。 正弦波形下的電壓電流不同功率因數(shù)下的功率的測量 8167。hour Meter is produced in a huge range．But，the lowprice Meter which runs stably and has strong ability to resist interference still need to be designed．The design of singlephase digital ammeter is based can bill the power which you used. It also can e true timedivision charge. This design still has three keys to adjust the time. This paper describes the course of development of domestic electricity ammeters and the current mainstream ammeters to contrast and research the more advance singlephase digital ammeter on the current. The peripheral hardware adopted module design．Voltage and electricity module converts the high voltage and electricity to low ones that Can be measured．ADC0832 transmits the data which the circuit collects to the single chip. The source module provides the whole system stable power．Then the single chip process the data and display in LCD1602. LCD module provides users with clear and real—time energy information．Software includes dynamic checking module，power pulse collection module，data storing and exchanging module，interrupted Communication module．Under the control of the single chip STC89C52RC，the whole system Can measure the electrical quantity in different periods of time and finishes the data exchanging．KEY WORDS：digital ammeter, STC89C52RC，timedivision charge，digital clock5目　錄符號說明 VI前　言 1第1章 電度表的分類及本設(shè)計方案選定 3167。隨著單片機技術(shù)的日益發(fā)展，以單片機為主控芯片的數(shù)字電度表的生產(chǎn)已成規(guī)模。但是價格低廉、運行穩(wěn)定、可靠性高、抗干擾能力強的數(shù)字電度表還有待開發(fā)。 電能表的分類 3167。 非正弦波形的電壓電流不同功率因數(shù)下的功率的測量 9167。 數(shù)字電能表的工作原理 15167。 時鐘模塊 25167。 數(shù)字鐘中斷程序流程圖 32167。國家城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造結(jié)束后，電工儀器儀表行業(yè)進入了平穩(wěn)過渡期，出現(xiàn)了短暫的低潮，但行業(yè)的發(fā)展并未停滯，以華立集團、寧波三星、林洋電子等為代表的行業(yè)企業(yè)在低谷中不斷拓寬服務(wù)領(lǐng)域，尋求新的發(fā)展空間，從而在競爭中提高企業(yè)的核心競爭力，經(jīng)過國內(nèi)外市場的凈化和洗禮，產(chǎn)品也發(fā)生了質(zhì)的變化，開始從單純量的增長向技術(shù)創(chuàng)新過渡，并步入高質(zhì)量、高技術(shù)、高附加值時代，生產(chǎn)模式逐步向集約化大規(guī)模轉(zhuǎn)變，核心競爭力不斷增強，產(chǎn)品出口主要以電能表、便攜式電表為主，出口輻射到幾十個國家。大量單一費率的電表則會由于無法實現(xiàn)峰谷計費而被淘汰，由于目前微電子、計算機技術(shù)的發(fā)展，通訊手段的自動化要求也日益增加，遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)代替人工抄表的趨勢越來越顯著，這無疑又是對智能電能表大量生產(chǎn)的客觀要求。 電流和電壓采集采用專業(yè)的電流電壓采集模塊，采集模塊里面有濾波整流電路，送出的信號可以直接被ADC0832轉(zhuǎn)換。鋁盤旋轉(zhuǎn)越快(轉(zhuǎn)速n越大)，感應(yīng)的渦流越大，與永久磁鐵相互作用產(chǎn)生的制動力矩M制也越大。A (15) 167。全數(shù)字電能表，可計量正、反向有功電能，四象限無功電能，最大需量，具有分時計費，失壓記錄，過流記錄，數(shù)據(jù)存儲，遠(yuǎn)方通信等多種功能。規(guī)定不同的費率，利用經(jīng)濟的杠桿作用，實現(xiàn)了調(diào)節(jié)用電量，從而達到削峰填谷，平衡負(fù)荷的作用。4. 監(jiān)控功能數(shù)字電能表可以實現(xiàn)一些監(jiān)控功能：功率監(jiān)控：設(shè)定功率上限，當(dāng)電能表計量的功率超過上限時報警，如果連續(xù)超限將跳閘。一般自檢如下部件：電能表內(nèi)部的時鐘芯片，存儲器(包括數(shù)據(jù)存儲器和程序存儲器)，顯示器等，電能表外部接線情況，線路故障，失壓，過壓，過流，超功率等。 方案一的顯