【正文】 判斷正常否？正常轉(zhuǎn) ACKEND SETB F0。讀數(shù)據(jù)位，若為 1 則置 1 RCV0: RLC A 。調(diào)停止子程 LCALL LDELAY RET /////////////////////I2C_RD////////////////// I2C_RD: LCALL START MOV A,0A0H 。A 中八位循環(huán)移入 Cy 位 JC SET1 山東科技大學(xué)課程設(shè)計(jì) 25 JMP SET0 SET1: CLR CLK 。62H JMP AD22 AD21:INC R1 LJMP EX2 AD22:MOV R1,00H INC R1 。關(guān)閉看門狗 clear MOV PSCTL,13H MOV OSCICN,83H 。開中斷 SETB EA SETB TR0 LCALL CLEAR 。 最后，感謝公老師和學(xué)長(zhǎng)對(duì)我們的悉心教導(dǎo)，讓我們?cè)鲩L(zhǎng)了知識(shí)，使實(shí)驗(yàn)圓滿做成功。考慮到實(shí)際電網(wǎng)電壓存在波動(dòng)和負(fù)載電流可能超載 ,設(shè)計(jì)電能表時(shí) ,兩個(gè)模擬通道的輸入電壓一般都留有足夠的超量程余地。被測(cè)電壓、電流轉(zhuǎn)換為數(shù)字量后 ,接下來(lái)的信號(hào)處理都在數(shù)字域?qū)崿F(xiàn) 。5V~ 電源供給 C8051F360 和 24C16。 30%范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。計(jì)度器的電表常數(shù) C 為 3200imp/ ,即 AD7755 發(fā)3200 個(gè)脈沖 ,單片機(jī)記錄 1 電。所使用的隔離方法有：脈沖變壓器隔離法、繼電器隔離法、光電耦合器隔離法、直流電壓隔離法、 A/D 轉(zhuǎn)換器隔離法。因本設(shè)計(jì)所使用的電路板有 10 個(gè) 74HC164,6 個(gè) LED 數(shù)碼管前后各有兩個(gè)與二極管連接的 164，數(shù)據(jù)傳輸時(shí)會(huì)先將第一個(gè)數(shù)據(jù)傳給第一個(gè)74HC164，這樣如果傳送 6 位數(shù)據(jù)，則會(huì)出現(xiàn)最后兩個(gè) LED 數(shù)碼管不顯示數(shù)據(jù)的現(xiàn)象，因此應(yīng)在調(diào)用兩次顯示子程序，將兩個(gè)存在與二極管連接的 164 中的數(shù)據(jù)移到 LED 數(shù)碼管中，顯示全部數(shù)據(jù)。 設(shè)計(jì)要求 戶數(shù)： 8 戶。山東科技大學(xué)課程設(shè)計(jì) 1 多用戶電能表的應(yīng)用設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 山東科技大學(xué)課程設(shè)計(jì) 2 摘要 電子 式電能表是通過(guò)對(duì)用戶供電電壓和電流實(shí)時(shí)采樣，采用專用的電能表集成電路，對(duì)采樣電壓電流信號(hào)進(jìn)行處理并相乘轉(zhuǎn)換成與電能成正比的脈沖輸出 ,通過(guò)計(jì)度器或數(shù)字顯示器顯示用戶使用的電量。 精度： 。本次設(shè)計(jì)使用的共陽(yáng)極 LED 數(shù)碼管的管腳設(shè)置圖如下： 山東科技大學(xué)課程設(shè)計(jì) 4 圖 LED 數(shù)碼管管腳設(shè)置圖 其顯示原理為公共陽(yáng)極接高電 平，管腳接電平，二極管導(dǎo)通，則相應(yīng)的筆畫段亮，由發(fā)亮的筆畫段組合得到各種顯示字符，上圖使用的數(shù)碼管陰極各段接10001000 時(shí)，顯示器顯示“ 0”字符， 即對(duì)于共 陽(yáng) 極 LED 顯示器，“ 0”字符的字形碼是 88H。 傳統(tǒng)的光耦隔離電路雖然也能實(shí)現(xiàn)很高的線性度 , 不過(guò)這些電路需要的電源種類較多 , 線路比較復(fù)雜 , 設(shè)計(jì)成本比較高。為滿足電流通道的動(dòng)態(tài)范圍且留有充分的余量 ,選用 350μΩ的分流器 。因?yàn)镽15+R16=660kΩ ,大于大于 R4(1kΩ ),因此 ,即使 R5~R14 全部短接 ,這條支路的3dB 頻率仍由 R4 和 C4 的值決定。 220V~5V 轉(zhuǎn)換電路中，相關(guān)參數(shù)如下： C1=330uf，為濾波電容； C2=，用于抵消輸入線較長(zhǎng)時(shí)的電感效應(yīng)，以防止電路產(chǎn)生自激震蕩； C3=1uf，用于消除輸出電壓中的高頻噪聲。AD7755 內(nèi)部的相位校正電路、高通濾波器、乘法器、低通濾波器、數(shù)字 頻率轉(zhuǎn)換器等都為數(shù)字電路。比如 ,取允許的最大值的一半。 參考文獻(xiàn) 山東科技大學(xué)課程設(shè)計(jì) 19 [1] 公茂法、黃鶴松、楊學(xué)慰等， MCS51/52 單片機(jī)原理與實(shí)踐 [2]羅旭 、 張彥斌 等 ,單相電子式電能表的特點(diǎn)及其原理，第 1 期 :1017,20xx. [3]鄔寬明 ,單片機(jī)外圍器件實(shí)用手冊(cè)數(shù)據(jù)傳輸接口器件分冊(cè) , 北京 :北京航空航天大學(xué)出版社 ,1999 年 . [4]張毅坤、陳善久、裘雪紅等編著 , 單片微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用 , 西安電子科技大學(xué)出版社 ,1998. [5]馬彪 ,基于 ADE7757 的公寓電能 計(jì)量管理系統(tǒng)設(shè)計(jì) , 第 2 期 :58,20xx. [6]邱關(guān)源 ,電路第四版 ,高等教育出版社 ,20xx. [7]公茂法、馬寶甫、孫晨等編著 ,單片機(jī)人機(jī)接口實(shí)例集 ,北京 :北京航空航天大學(xué)出版 ,1998. 附錄 $NOMOD51 山東科技大學(xué)課程設(shè)計(jì) 20 $include () CLK EQU 。調(diào)用全部清零子程序 LCALL I2C_RD BEGIN: MOV R0, 60H 。內(nèi)部振蕩器允許，不分頻 MOV DPTR,TAB RET /////////////////中斷子程序 ////////////////////// T0_INT: MOV TH0, 0D5H 。63H INC R1 EX2:RET /////////////////////用戶 3 計(jì)數(shù) ////////////////////////// AD03:MOV R1,64H CJNE R1,99,AD31 。為 1 則將 1 通過(guò)Ｈ C164 寫入 LED SETB DATE SETB CLK DJNZ R4,LOOP1 JMP RETURN SET0:CLR CLK 。 控制 字， 2416 的 物理 地址 和寫 控制 位 LCALL SENDI2C 。接收數(shù)據(jù)位放入 ACC 中 NOP NOP DJNZ R5,RCV 。未收到，置位錯(cuò)誤標(biāo)志 ACKEND:NOP CLR SCL 。預(yù)先清發(fā)送數(shù)據(jù)出錯(cuò)標(biāo)志 JNB SDA,ACKEND。讀數(shù)據(jù) 位，若為 0 則置 0 SETB C 。將 60h6FH 的內(nèi)容寫到 2416 中 山東科技大學(xué)課程設(shè)計(jì) 26 LCALL SENDI2C JB F0,I2C_WR INC R0 DJNZ R7,II1 LCALL STP 。查詢段碼 MOV R4,8 LOOP1: RRC A 。不滿 99，低位加 1 LJMP EX01 AD12:MOV R1,00H INC R1 INC R1 EX01:RET 山東科技大學(xué)課程設(shè)計(jì) 23 ///////////////////用戶 2 計(jì)數(shù) //////////////////// AD02:MOV R1,62H CJNE R1,99,AD21 。交叉開關(guān)使能 MOV PCA0MD,00H 。定時(shí)器定時(shí) 50ms MOV TL0,0A0H SETB ET0 。最后終于得出了實(shí)驗(yàn)程序和結(jié)果。 表 f14 等選擇表 山東科技大學(xué)課程設(shè)計(jì) 10 表 第 7 列是與兩個(gè)通道都輸入最大電壓所對(duì)應(yīng)的最高輸出頻率(Hz)。 它由模擬電路 (模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、基準(zhǔn)電路與電源電壓監(jiān)測(cè)電路 )和數(shù)字信號(hào)處理電路兩部分組成。 電源 參數(shù) 220V~5V 的共兩套，一套給 AD7755，另一套給顯示模塊和 5V~ 電源?？紤]到選用的分流器和基準(zhǔn)源都存在允差 ,原理圖中設(shè)置了校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò) ,通過(guò)短接或斷開 J1~J10,可在177。 線路電壓 220V,基本電流 Ib 為 5A,動(dòng)態(tài)范圍 400(規(guī)定準(zhǔn)確度的電流范圍為2%Ib~Imax,即 100mA~40A)。電路隔離主要有：模擬電路的隔離、數(shù)字電路的隔離、數(shù)字電路與模擬電路之間的隔離。如若想送一個(gè)數(shù)據(jù) 49H，需先把數(shù)據(jù)送給寄存器 A，將寄存器 A 中的數(shù)據(jù)帶進(jìn)位循環(huán)右移，此時(shí) C 中的數(shù)據(jù)為 1,先將時(shí)鐘輸入端CLOCK 清零，再將時(shí)鐘輸入端 CLOCK 置一，讀入 C 中的數(shù)據(jù)送給 164 的 Q0,再將寄存器 A 中的數(shù)據(jù)右移一位，此時(shí) C 中的數(shù)為 0，然后尋找時(shí)鐘輸入端的上升沿，將 0 寫入，此時(shí) 164 的 Q0 管腳變?yōu)?0， Q1 管腳變?yōu)?1，照此規(guī)律依次將八位二進(jìn)制數(shù)存入 164 中，最 后 Q0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7 中的數(shù)據(jù)分別為01001001，即 49H。同時(shí)，基于 24C16芯片實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的掉電數(shù)據(jù)保護(hù)，基于 74HC165 芯片實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的清零。本文將設(shè)計(jì)一個(gè)以 C8051F360芯片為核心，配有電能轉(zhuǎn)換模塊、 LED 顯示模塊、掉電存儲(chǔ)模塊等功能模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)八戶的用電狀況進(jìn)行采集檢測(cè)。 脈沖數(shù) ：每 1000 個(gè)脈沖為 1 度電 。很多產(chǎn)品為方便接線，常不按規(guī)則的方法去對(duì)應(yīng)字段與位的關(guān)系，這時(shí)字形碼就必須根據(jù)接線自行設(shè)計(jì)了。 為了解決這些問題 , 本次設(shè)計(jì)中一種新的光電耦合結(jié)構(gòu) , 由它組成的光耦隔離電路具有很高的線性度 , 且只需采用普通的光電耦合器和簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)。以其將負(fù)載電流轉(zhuǎn)換為電壓 ,接 V1P 和 V1N。據(jù)廠家介紹 ,從 J1~J10 全部接通變化到 J1~J10全部斷開 ,50Hz 處產(chǎn)生的相移僅為 176。 圖 AD7755 性能測(cè)試電路 器件選擇： AD7755 電能脈沖發(fā)生器的選擇： AD7755 是美國(guó) AD 公司生產(chǎn)的專用于功率 /電能測(cè)量的 低成本集成電路。 AD7755 內(nèi)有兩個(gè)以 900kHz 過(guò)采樣速率采樣的16 位 2 階Σ Δ模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)。表 2 第 5 列是用管腳 SCF、 S S0 邏輯輸入選擇的轉(zhuǎn)換系數(shù) ,CF 腳輸出的頻率為 fCF=KfF1(2)由表 2 知 ,CF 端輸出的頻率能高達(dá) fF1 的 2048 倍。LED 顯示部分的時(shí)鐘信號(hào) DATE EQU 。脈沖計(jì)數(shù)存儲(chǔ)首地址 MOV R7, 1 。定時(shí)器重新賦初值 MOV TL0, 0A0H MOV R1,60H 。64H JMP AD32 AD31:INC R1 LJMP EX3 AD32:MOV R1,00H INC R1 。為 0 則將 0 通過(guò)Ｈ C164 寫入 LED CLR DATE SETB CLK DJNZ R4,LOOP1 RETURN:POP ACC RET ///////////顯 .子程序 /////////// XSD:PUSH ACC MOVC A,A+DPTR 。調(diào)向 2416 寫一字節(jié)并接收信號(hào)子程序 JB F0,I2C_RD 。沒接受完繼續(xù) CLR SCL 。準(zhǔn)備下一步操作 NOP NOP RET ///////////////////LDELAY10ms 延時(shí) //////////// LDELAY:MOV R3,10 LDELAY1:MOV R2,0FAH LDELAY2:MOV 50H,70H DJNZ R2, LDELAY2 DJNZ R3, LDELAY1 RET /////////////////////延時(shí) 1S 子程序 /////////////////// DELAY: MOV R3,5 DELAY1: MOV TMOD,10H SETB TR1 MOV TH1,3CH MOV TL1,0B0H JNB TF1,$ CLR TF1 DJNZ R3,DELAY1 RET /////////////////////清零子程序 /////////////////// CLEAR1: CLR 。開始接受應(yīng)答位 NOP NOP 山東科技大學(xué)課程設(shè)計(jì) 29 NOP NOP CLR F0 。置高使數(shù)據(jù)線上數(shù)據(jù)有效 NOP NOP NOP NOP NOP CLR C JNB SDA,RCV0。至此，地址寫完 MO