【正文】 據(jù) 包 有 效 位 清 0準 備 接 收 新 的 數(shù) 據(jù) 包結(jié) 束NNYY 圖 57 CP2200 軟件接收流程 圖 西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 38 主程序 流程圖 開 始初 始 化A / D 轉(zhuǎn) 換L E D 數(shù) 碼 管 顯 示并 傳 至 以 太 網(wǎng) 口判 斷 是 否 有按 鍵 操 作L E D 數(shù) 碼 管 顯 示并 傳 至 以 太 網(wǎng) 口校 準YN 圖 58 系統(tǒng)主程序流程圖 西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 39 第 6 章 結(jié)論和展望 結(jié)論 本設計實現(xiàn)了具有以太網(wǎng)傳輸功能的三相電測量，使得三相電測量更加快捷和有效的監(jiān)控。此外，該測量系統(tǒng)還可以將測得的數(shù)據(jù)經(jīng)過以太網(wǎng)傳輸大 PC 機上。DXP 電路設計教程 (修訂版 )(附光盤 1 張 ) [M].電子工業(yè)出版社 .20xx. [16] 范蟠果，吳金友，梁貴毅 . 基于 CP2200 芯片的以太網(wǎng)控制器的設計 [M].中國計算機測量與控制， 20xx . [17] 郭松林 ,付家才 ,卜樹波 .三相工頻電參數(shù)測量系統(tǒng)的設計 [J].電測與儀西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 41 表 ,20xx. [18] 電老虎工作室 .路設計與制板 —PROTEL99SE 入門與提高 [J].人民郵電出版社 20xx. [19] 鄧奕 ,馬雙寶 ,謝龍漢 .Protel 99 SE 原理圖與 PCB 設計 [J].人民郵電出版社20xx. [20] 李學海 .經(jīng)典 80C51 單片機輕松入門與上手 [J].清華大學出版社 20xx. 西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 42 致 謝 值此畢業(yè)設計及論文完成之際，謹對四 個月 來指導、關(guān)心、幫助過我王延年教授、熊偉學長 和李濤學長 、我的搭檔戚偉同學致以深深的謝意。在畢業(yè)設計的整個過程中，我查閱了好多資料和書籍，深化了以前所學的知識，同時又學到了很多新的知識。在此謹向王老師、熊偉學長 和李濤學長 表示衷心的感謝。 西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 40 參考文獻 [1] 邱關(guān)源著，羅先覺修訂 .電路 [M].高等教育出版社出版 .20xx 年 5 月 . [2] 杜品圣著 . 工業(yè)以太網(wǎng)的原理與應用 [M].國防工業(yè)出版社出版 .20xx 年 1 月 [3] 王平 .工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù) [M].科學出版社出版 .20xx 年 7 月 . [4] 張立云，馬皓，孫辨華編著 .計算機網(wǎng)絡基礎教程 （修訂本） [M].清華大學、北京交通大學 .20xx 年 7 月 . [5] 胡繼勝，杜貴敏 .電子 CAD 技能與實訓 /PROTEL99SE[M].電子工業(yè)出版社 .20xx； [6] 譚浩強 . C 程序設計 [M]. 清華大學出版社 , 20xx . [7] 李華 .MCS51 系列單片機實用接口技術(shù) [M].北京。本測量儀表可以實時、準確測量電壓值、相序和頻率等各項三相電參數(shù)。由于該系統(tǒng)應用于在線數(shù)字識別系統(tǒng)，可靠性要求高，所以，該系統(tǒng)采用了 TCP 協(xié)議。1）位被設置為 0。 硬件譯碼就是顯示的段碼完全由硬件完成， CPU只要送出標準的 BCD碼即可，硬件接線有一定標準。 器件時鐘的初始化：通過將特殊寄存器 OSCICN 的 IFCN1 和 IFCN0 位都置 ?1? 設置內(nèi)部晶振為最高頻率；通過將特殊寄存器 CLKMUL 的 MULEN 位置 ?1?使能時鐘乘法器，然后延時等待時鐘乘法器準備好。用過匯編語言后再使用 C 來開發(fā)，體會更加深刻。這就用到嵌位電路，其電路圖如圖 39 所示。本文以 Silicon 公司的CP2200 以太網(wǎng)控制器為基礎 ,著重介紹了嵌入式系統(tǒng)網(wǎng)絡接口的軟硬件設計。其工作過程為：當通過正半周較高電壓時，光電管 D1， T1 導通 Vo 為低電平，當正半周電壓反向接近零點時 D1 達不到導通電壓的值而截止，從而使 T1 截止 Vo 為高電平 。三相電的電壓有兩種說法，一是線電壓，即三相電的每兩條線之間的電壓，另一種是相電壓，即三相電一條線與零相 N 之間的電壓 [12][13]。 具有 14 個中斷源 ,CP2200 可以向主機申請中斷處理 ， 主機可以在響應中斷處理后 ， 通過讀 INT0\INT1 的中斷狀態(tài)寄存器來清除中斷 。該 TLP521－ 2 提供了兩個孤立的 光耦 8 引腳塑料封裝，而 TLP521－ 4 提供了 4個孤立的光耦中 16 引腳塑料 DIP 封裝，集電極 發(fā)射極電壓： 55V（最小值），經(jīng)常轉(zhuǎn)移的比例： 50％（最小），隔離電壓： 2500 Vrms （最小）。第二個方案考慮的是信號的提取，所以可行，但用到的電阻的功率要高，至少在 3 W 以上。 EEPROM（電可擦寫可編程 只讀存儲器 ）是用戶可更改的只讀存儲器（ ROM），其可通過高于普通 電壓 的作用來擦除和重編程（重寫）。 以太網(wǎng)模塊：對三相電參數(shù)進行傳輸。 三相電參數(shù)測量系統(tǒng)是一種專門為計算機而設計的一個測量系統(tǒng)模塊。 相序的測量 第二章第一節(jié)已提過，相序分為正序和逆序，正序三把三相電的三相依次定義為 A→ B→ C→ A，逆序把三相電定義為 C→ B→ A→ C。作反饋用的光西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 15 耦正是利用 “ 原邊電流變化將導致副邊電流變化 ” 來實現(xiàn)反饋，因此在環(huán)境溫度變化劇烈的場合，由于放大系數(shù)的溫漂比較大，應盡量不通過光耦實現(xiàn)反饋。同時，也可也根據(jù)單片機中斷口收到兩個零電平的時間差來確定三相電的頻率 [4][5]。 (2) 加偏壓型 圖 25 加偏壓簡單型正嵌位電路 判斷輸出波形的簡易方法 : 由參考電壓 V1 決定輸出波形于坐標軸上的參考點。 (4)注意事項 :D 均假設為理想， RC 的時間常數(shù)也足夠大，不致使輸出波形失真。 ④ 線電壓：端線與端線之間的電壓， CACB BA , ??? UUU 。三相交流電的用途很多，工業(yè)中大部分的交流用電設備，例如電動機，都采用三相交流電，也就是經(jīng)常提到的三相四線制。 第五章簡單地介紹軟件部分的設計，由于具體的設計是由我的搭檔戚偉同學完成，在他的論文中有詳細的論述，所以在此只著簡單的說明。 第二章系統(tǒng)硬件設計分為三部分。電力系統(tǒng)交流電量采集是指把電力系統(tǒng)的交流電壓及電流等經(jīng)過變換、濾波、 S/H 及 A/D 轉(zhuǎn)換后得到對應該交流電量的離散化數(shù)據(jù)序列，并存放到存儲器中的過程。 隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)階段用于電量測量儀表中的越來越多的采用交流采樣算法。 在電力監(jiān)控系統(tǒng)中，為了維護電網(wǎng)運行的穩(wěn)定和安全，保證用戶用電的可靠性，需要電網(wǎng)中各種電參量維持穩(wěn)定值不變。 本設計完成了高壓三相電參數(shù)在 STC90C58AD單片機系統(tǒng)的控制下，完成了數(shù)據(jù)的采集、控制、傳輸 。如何高效的利用三相電，就必須對三相電的各個參數(shù)（電壓、相序、頻率等）進行測量、實時監(jiān)控。通過以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳送到計算機做到實時顯示 ， 同時在系統(tǒng)上通過四位一體數(shù)碼管顯示。 CP2200 as the work interface chip. The original control equipment connected through the serial port and STC90C58AD MCU, MCU STC90C58AD from the serial port to receive the data, via Ether chip CP2200 and Ether interface RJ45, transmission to Ether. The data will be sent to the puter through the Ether Realtime display, at the same time in the system through one of four digital tube display. Compared with traditional threephase electrical parameter measuring instrument, it has the advantages of high precision, strong reliability, powerful and intelligent. The measuring instrument can be threephase electrical parameters realtime, accurate measurement of voltage, phase and frequency of the. Parameters measured values can be controlled by button switch in the digital tube display realtime. In addition, the measurement system can also be measured data through Ether transmission PC machine. Completed the design of highvoltage threephase electrical parameters in the STC90C58AD control system, pleted the data acquisition, control, transmission. Finally, the design of measurement system is designed in this paper has verified the Ether transmission function of threephase lowvoltage electrical parameter is reasonable and feasible. 西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 3 KEYWORD: threephase power, measurement system, MCU, Ether, CP2200 目 錄 第 1 章 緒言 ......................................................... 5 選題背景 ...................................................... 5 交流電量采集的現(xiàn)在和發(fā)展 ...................................... 5 本設計的任務 .................................................. 6 論文章節(jié)安排 .................................................. 6 第 2 章 硬件設計理論分析 ............................................. 8 三相電的基本知識 .............................................. 8 二極管嵌位電路 ................................................ 9 過零檢測電路 ................................................. 14 第 3 章 硬件設計 .................................................... 16 系統(tǒng)原理 ..................................................... 16 電壓的測量 ............................................... 16 相序的測量 ............................................... 17 頻率的測量 ............................................... 17 系統(tǒng)的設計方案 ............................................... 17 系統(tǒng)的硬件設計 ........................................... 17 器件的選擇 ............................................... 18 系統(tǒng)硬件的詳細設計 ........................................... 22 信號提取的設計 ........................................... 22 過零檢測電路的設計 ....................................... 23 基于 CP2200 的嵌入式以太網(wǎng)模塊設計 ........................ 24 基于 STC90C58AD 單片機的按鍵電路 .......................... 25 嵌位電路的設計 ........................................... 26