【正文】 n,uchar add) { uint i。i++) { iicwr_byte(buff[i])。 iicwr_byte(0xa0)。 iic_noack()。 iicwr_byte(add)。 if(i!=n1) { iic_ack()。 if(datesend amp。i ) { SCLK = 1。//允許數(shù)據(jù)傳輸 Send_byte(addr | 0x00)。//禁止數(shù)據(jù)傳輸 return reg_data。//控制初始化 :寫保護(hù) } 按鍵部分： include //*************************************************************** // 函數(shù)名稱 : KeyBoardScan // 輸入?yún)?shù) : none // 返回參數(shù) : Key Number // 0~ *、 ： ASCII code // F F F F4: (A、 B、 C、 D) ASCII code // 說 明 : // //*************************************************************** uchar KeyBoardScan(void) { uchar key_temp。 key_temp |= KeyPort。 } break。 else { key_status = key_state_2。 key_temp = KeyPort。 // 秒 分 時 日 月 星期 年 addr+=2。//發(fā)送地址數(shù)據(jù) reg_data=Receive_byte()。 } else {} } return receive。 for(i = 8。i8。in。 iicwr_byte(0xa0)。 iic_ack()。 //初始化 iic 總線 sda = 1。 for(i=0。 iic_stop()。 //初始化 iic 總線 sda = 1。 } } void delay_ms(unsigned int z) { unsigned int m,n。 //限制 X不能大于 15， Y不能大于 1 if (Y) X |= 0x40。 X |= 0x80。 // 開顯示，顯示光標(biāo) 0X0B:關(guān)閉顯示 (不顯示字符 ,只有背光亮 ) // 0x0C:開顯示 ,光標(biāo)閃爍都關(guān)閉 // 0X0D:開顯示 ,不顯示光標(biāo) ,但光標(biāo)閃爍 // 0X0E:開顯示 ,顯示光標(biāo) ,但光標(biāo)不閃爍 30 智能化測控應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計報告 // 0X0F:開顯示 ,光標(biāo)閃爍都顯示 LCD_write_instruction(0X06)。 } void LCD_write_data(unsigned char LCD_data) //輸出一個字節(jié)數(shù)據(jù)到LCD {LCD_check_busy()。 LCD_EN=1。 LCD_DATA=0xff。 TH0 = 0x0FC。 for(j=0。 Print(TEST BY MB)。 write_page(shuzu,3,5)。 TH0 = 0x0FC。模擬部分（第五版） [M].北京 .高等教育出版社 .2021. 附錄 1 系統(tǒng)設(shè)計圖（原理圖、 PCB版圖、實物圖） 原理圖： 24 智能化測控應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計報告 PCB板圖： 實物圖： 25 智能化測控應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計報告 附錄 2 元件清單： 26 智能化測控應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計報告 元件名 型號 參數(shù) 數(shù)量 單片機 AT89C52 1 電能計量芯片 AD7755 1 LCD 顯示屏 LCD1602 1 時鐘芯片 DS1302 1 存儲芯片 24C02 1 電壓互感器 TV31B02 1 電流互感器 TA32BM 1 電阻 10K 1 1K 7 200Ω 2 電位器 W502 10K 1 瓷片電容 100nf 2 10nf 3 22pf 5 33nf 4 電解電容 10uf 3 按鍵 16 晶振 1 1 1 附錄 3： 程序代碼 : include 27 智能化測控應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計報告 include include include include define uchar unsigned char。在實習(xí)中，我鍛煉了自己動手技巧，提高了自己解決問題的能力。我們了解到了焊普通元件與電路元件的技巧、工藝流程、功率計的工作原理與組成元件的作 用等。但是由于以前做的實踐性工作不是很多，設(shè)計的器件不夠精確和環(huán)境不夠?qū)I(yè)，該系統(tǒng)設(shè)計并不能實現(xiàn)精確的功率測量，但是由于時間的限制，以沒有在進(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。 20 智能化測控應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計報告 本系統(tǒng)設(shè)計可推廣到各種電子測量系統(tǒng)中，實現(xiàn)直流電路各參數(shù)的測量。 本系統(tǒng)實現(xiàn)的功能是分時段計費。在確定電流、電壓互感器能正常工作后，就要開始調(diào)試芯片 AD7755，首先，應(yīng)用萬用表對各個引腳進(jìn)行測試。 軟件設(shè)計的主要功能是完成分時計費，程序流程圖如圖 所示： 15 智能化測控應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計報告 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現(xiàn)對電壓電流信號的同步采樣，其程序流程圖如圖 所示： 結(jié)束 開始 報警 程序初始化 是 讀 取 AD7755 讀取完成？ 否 計算余額 余額是否為 0？ 否 檢測標(biāo)志位 鍵盤掃描 LCD 顯示 檢測中斷？ 是 否 是 16 智能化測控應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計報告 圖 電壓電流子程序圖 AD 轉(zhuǎn)換子程序 AD 轉(zhuǎn)換子程序主要是實現(xiàn)將采集的電壓電流信號進(jìn)行 AD 轉(zhuǎn)換， 得到單片機能處理的數(shù)據(jù)，并計算出直流功率大小，然后鎖存功率，電流，電壓數(shù)據(jù)，以供顯示。 Proteus 軟件介紹 Proteus 軟件是來 自英國 Labcenter electronics 公司的 EDA 工具軟件。 DS1302 有 12 個寄存器，其中有 7 個寄存器與日歷、時鐘相關(guān)，存放的數(shù)據(jù)位為 BCD 碼形式。 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，能夠同時顯示 32個字符，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，常用符號和日文片假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，在本次設(shè)計中，可以通過LCD顯示萬年歷，分時 電價，剩余金額等數(shù)據(jù)信息，可以通過鍵盤來切換顯示。有功功率是從瞬時功率信號計算出來的，是用電流和電壓信號直接相乘得到的。 ADS只在 ADC和基準(zhǔn)源中使用模擬電路，所有其它信號處理都是用數(shù)字電路。上述兩個模塊通過與STC89C52 單片機進(jìn)行連接，可以實現(xiàn)萬年歷的功能，且可以保證，在智能電表短時間斷電的情況下，時鐘不會停止運行，繼而 使 智能電表的分時計費系統(tǒng)可以準(zhǔn)確的運行，我們用 Proteus 仿真 ,電路圖如圖 所示： 圖 LCD顯示電路仿真圖 圖 LCD1602 顯示模塊，上圖中可以通過按鍵對 LCD 顯示進(jìn)行調(diào)整，可以顯示，分時電價，余額等信息。 通過 Proteus 軟件仿真 可以看到， 通過該電源 模塊可以很好的工作 ，并最終 得到一個穩(wěn)定的 5V 的電源。 雖然兩種方案都能實現(xiàn)本次設(shè)計。 在本方案中，由 AD7755進(jìn)行功率的計算并進(jìn)行校準(zhǔn)，在該芯片中，通過有功增益寄存器寫入數(shù)據(jù)，可對輸出產(chǎn)生的平均功率 進(jìn) 行改變，該芯片中在每個相位集成了一個有功偏移寄存器，該寄存器為 12位 寄存器，用以對有功功率 進(jìn) 行校準(zhǔn)，由于實際電路的工作環(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，都會造成誤差的產(chǎn)生，有功功率寄存器的一個 LSB相當(dāng)于有功功率乘法器輸出的 LSB的 1/16。 智能電表的設(shè)計，是基于對用戶電壓電流信號進(jìn)行采集，并通過微處理器進(jìn)行核心運算，當(dāng)電壓電流信號通過采 集以后，通過高精度的 AD 采樣保持，最終輸入微處理器， 并通過用 C 語言編寫的程序鍵控控制處理器 單片機，并且要求通過功率和電費的計算，進(jìn)行顯示。本 新型智能電表 主要實現(xiàn)分時智能計費。 附錄 3 程序 代碼 ...........................................................................................................錯誤 !未定義書簽。但是，當(dāng)前我國大多數(shù)地方對于用電的管理還比較落后，用電收費多年來一直采用先用電、后抄表、再付費的傳統(tǒng)方 式。 不僅具有傳統(tǒng)電表的功能，還能對用戶的用電情況進(jìn)行管理和控制，智能電表利用微機技術(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。 方案一 在本設(shè)計方案中，核心器件為微處理器，這里我們選用是 STC89C52 單片機，當(dāng)信號采樣后通過 AD 轉(zhuǎn)換，送入微處理器，進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析和計算，智能電表的實現(xiàn)必須對用戶的功率進(jìn)行準(zhǔn)確的計算，在信號采集模塊中，通過電壓互感器和電流互感器，對用戶的電壓和電流信號進(jìn)行采集，微處理器進(jìn)行功率和電費的計算，可通過 LCD 顯示，并可以通過鍵盤對分時電價進(jìn)行調(diào)整，實現(xiàn)顯示 的轉(zhuǎn)換和調(diào)整，并運用單片機內(nèi)部時鐘設(shè)計計時系統(tǒng)，以實現(xiàn)分時的控制。 LSB＝ 1/100% = 測量值 的 % 。 通 過對以上兩種方案的具體描述，對他們各自的優(yōu)缺點有了一定的了解。 AD7755 集成了二 階 ΣD 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 , 數(shù)字積分器，基準(zhǔn)電路，溫度傳感器，以及所有進(jìn)行 6 智能化測控應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計報告 有 功，無功和視在電能計量以及有效值計量所需的信號處理元件。因此，電壓互感器二次側(cè)嚴(yán)禁短路。 內(nèi)部的空載伐值特性保證 AD7755在空載時沒有潛動。實時時鐘可提供秒、分、時、日、星期、月和年，一個月小與 31天時可以自動調(diào)整，且具有閏年補償功能。 DS1302 控制字節(jié)的最高有效位 (位 7)必須是邏輯 1，如果它為 0，則不能把數(shù)據(jù)寫入 DS1302 中，位 6 如果為 0，則表示存取日歷時鐘數(shù)據(jù)，為 1 表示存取RAM 數(shù)據(jù) 。 DS1302 與 RAM 相關(guān)的寄存器分為兩類：一類是單個 RAM單元，共 31 個，每個單元 組態(tài)為一個 8 位的字節(jié)，其命令控制字為 C0H～ FDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作；另一類為突發(fā)方式下的 RAM 寄存器，此方式下可一次性讀寫所有的 RAM 的 31 個字節(jié)，命令控制字為 FEH(寫 )、FFH(讀 )。 KEIL 8051 開發(fā)工具 Keil C51 是美國 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機 C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。因此，對電路的精確調(diào)試是必不可少的一步，為保證設(shè)計的質(zhì)量，我們小組對本次設(shè)計中的軟硬件進(jìn)行了分塊調(diào)試。 在本次設(shè)計中，硬件部分的調(diào)試比較順