【正文】 一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL邏輯門電路。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置 ALE 禁止位無效 ⑺ PSEN： 程序存儲(chǔ)允許 PSEN 輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng) AT89C52 由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個(gè)脈沖。 ⑹ 中斷寄存器 AT89C52 有 6 個(gè)中斷源， 2 個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)， IE 寄存器控制各中斷位， IP 寄存器中 6 個(gè)中斷源的每一個(gè)可定為 2 個(gè)優(yōu)先級(jí)。 5～177?？紤]到分辨率和轉(zhuǎn)換精度此次設(shè)計(jì)采用 12 位的轉(zhuǎn)換器 AD574. A/D574 芯片介紹 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 9 AD574 是一個(gè)完整的 12 位逐次逼近式帶三態(tài)緩沖器的 A/D 轉(zhuǎn)換器，它可以直接與8 位或 16 位微型機(jī)總線進(jìn)行接口。當(dāng)為低電 平時(shí)，啟動(dòng) A／ D 轉(zhuǎn)換；當(dāng)為高電平時(shí)，將轉(zhuǎn)換結(jié)果讀出。當(dāng) CE=1，CS=1， R/C 非 =1， A0=1 時(shí)，讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果的低 4 位。系統(tǒng)具有的功能應(yīng)隨著實(shí)際的需求而擴(kuò)充，當(dāng)實(shí)際應(yīng) 用中提出新的要求時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)能夠方便地在原有基礎(chǔ)上增加新的功能。 軟件總體設(shè)計(jì) 軟件方面本系統(tǒng)也一共分為 5個(gè)部分： ⑴ 主程序部分 ⑵ 定時(shí)中斷數(shù)據(jù)采集部分 ⑶ 電壓、電流顯示部分 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 12 ⑷ 定時(shí)中斷時(shí)鐘顯示部分 ⑸ 故障類型、時(shí)間顯示部分 各模塊軟件具體流程圖 下面分別介紹各個(gè)部分的具體編程： 主程序部分 主程序部分完成的工作主要有系統(tǒng)初始狀態(tài)的設(shè)計(jì)、系統(tǒng)狀態(tài)的顯示以及各種開關(guān)狀態(tài)的判斷等。數(shù)據(jù)采集中斷服務(wù)程序流程圖 。根據(jù)采集信號(hào)的不同，可分直流采樣和交 流采樣兩種。在此，我向岑老師致以最衷心的感謝！ 在設(shè)計(jì)過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并通過網(wǎng)絡(luò)和學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)輔助軟件等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。從中可以自我測(cè)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)到自己哪方面有欠缺、不足，以便于在日后的學(xué)習(xí)中得以改進(jìn)、提高；通過使用軟件 Protel 99 se , 也讓我們了解到計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的智能化 ,有利于提高工作效率。故障顯示子程序流程圖如圖 54， T1 中斷程序流程圖如圖 55。它用 軟件代替硬件的功能又使硬件的投資大大減小。小塊程序更容易理解和調(diào)試，如 當(dāng)知 道模塊的輸入、輸出，就可直接調(diào)用該模塊。 GND：信號(hào)地 。采用查詢方式時(shí)，應(yīng)將轉(zhuǎn)換結(jié)束狀態(tài)線 STS 與單片機(jī)的某一 I/O 口線相連。 10V?？紤]到其后 級(jí) A／ D 轉(zhuǎn)換 的速度 ，又由于本設(shè)計(jì)共有 7 個(gè)采樣信號(hào)，所以選用 8 路的轉(zhuǎn)換器 AD7501.,它的速度略大于 AD AD7501 原理 介紹 AD7501 型多路模擬開關(guān)集成芯片 ，這是具有 8 路輸入通道、 1 路公共輸出的多路開關(guān) CMOS 集成芯片。 芯片特點(diǎn) ： LF398 是一種高性能單片采樣 /保持器。 ⑷ 位地址空間 8952 的一個(gè)很大優(yōu)點(diǎn)在于它具有一個(gè)功能很強(qiáng)的位處理機(jī)。 ⑸ RST： 復(fù)位輸 入， 當(dāng)振蕩器工作時(shí)， RST 引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 原理框圖 圖 21 硬件原理框圖 電源 電流互感器 零序電流互感器 電機(jī) A/D轉(zhuǎn)換器 電流變換器 電壓互感器 電壓變換器 電流變換器 采樣保持器 單片機(jī) 多路轉(zhuǎn)換器 故障顯示 繼電器 光電隔離 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 4 3 AT89C52單片機(jī)介紹 芯片簡(jiǎn)介 AT89C52 是一個(gè)低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 8k bytes 的可反復(fù)擦寫的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器和 256 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），器件采用 ATMEL公司的高密度、非易失性 存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器和 Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的 AT89C52 單片機(jī)可提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場(chǎng)合。另外，由于電機(jī)的故障、損壞所造成的其它事故以及導(dǎo)致工廠停產(chǎn)所造成的間接經(jīng)濟(jì)損失則更為巨大。 12 主程序部分 11 5 綜合保護(hù)器軟件設(shè)計(jì) 8 monolithic integrated circuit AT89C52。 動(dòng)作值的修改。 7 信號(hào)采樣保持電路 本 文主要研究?jī)?nèi)容 本論文針對(duì)低壓電動(dòng)機(jī)容易出現(xiàn)的故障， 以 交流采樣的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)采集為 依據(jù)，采用 檢測(cè)三相電壓 、 三相 電流、零序電流的方法，得出了電動(dòng)機(jī)故障的準(zhǔn)確判據(jù)，確定了各種故障的保護(hù)措施，對(duì)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)了短路、 欠壓 、 斷相 、 漏電 、 過載 等保護(hù)功 能。對(duì)端口寫“ 1”，通過內(nèi)部上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過兩次 PSEN 信號(hào)。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 7 4 模塊電路設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)采集模塊 數(shù)據(jù)采集所用器 件 ⑴ 電壓互感器 本設(shè)計(jì)選用 380/100 電壓互感器。 18V任意選擇，其性能幾乎無影響。 AD574 有 6 個(gè)等級(jí)，其中 AD574AJ、 AD574AK 和AD574AL 適合在 0~+70℃ 溫度范圍內(nèi)工作 ,AD574AS、 AD574AT 和 AD574AV適合在55～ +125℃ 溫度范圍內(nèi)工作。 12／ 8：數(shù)據(jù)輸出方式控制信號(hào)。 這里不管 AD574A 是處在啟動(dòng)、轉(zhuǎn)換和輸出結(jié)果，使能端 CE 都必須為 1，因此將8051 的寫控制線 和讀控制線 通過與非門 74LS00 與 AD574A 的使能端 CE 相連。 ⑵ 程序的可讀性。其中系統(tǒng)初始狀態(tài)的設(shè)置內(nèi)容較多，這一部分也就是通常所說的初始化內(nèi)容。 如圖 52 交流采樣原理 ： 若將電壓有效值公式 離散化，以一個(gè)周期內(nèi)有限個(gè)采樣電壓數(shù)字量來代替一個(gè)周期內(nèi)連續(xù)變化的電壓函數(shù)值，則 式中： ΔTm為相鄰兩次采樣的時(shí)間間隔； um 為第 m1 個(gè)時(shí)間間隔的電壓采樣瞬時(shí)值；N 為 1 個(gè)周期的采樣點(diǎn)數(shù)。直流采樣，顧名思義，采樣對(duì)象為直流信號(hào)。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。 通過本次課程設(shè)計(jì)，鞏固了我們學(xué)習(xí)過的專業(yè)知識(shí)，也使我們把理論與實(shí)踐從真正意義上相結(jié)合了起來；考驗(yàn)了我們借助互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)搜集、查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，和組織材料的綜合能力；也使我在口述和語言表達(dá)方面得到了鍛煉。在計(jì)數(shù)單元中，采用十進(jìn)制 BCD 碼計(jì)數(shù)，滿十進(jìn)位。由于這種方法能夠?qū)Ρ粶y(cè)量的瞬時(shí)值進(jìn)行采樣，因而實(shí)時(shí)性好，相位失真小。 模塊化編程有以下優(yōu)點(diǎn) : ⑴ 采用模塊化結(jié)構(gòu)的最大的優(yōu)點(diǎn)是效率高。 VCC： +5V 工作電壓。單片機(jī)可以采用中斷或查詢方式來讀取 AD574A 的轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)據(jù)。單極性 0～ 20V，雙極性177。 多路轉(zhuǎn)換模塊 在切換速度要求高、路數(shù)多的情況下 ,宜選用多路模擬開關(guān)。在單片機(jī) 口的控制下，高電平，采樣；低電平，保持。SFR 綜合的、實(shí)際的反映了整個(gè)單片機(jī)基本系統(tǒng)內(nèi)部的工作狀態(tài)及工作方式。此 外， P3 口還接收一些用于 Flash 閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。 單片機(jī)通過參數(shù)判斷，若有故障則發(fā)出信號(hào)使繼電器動(dòng)作，斷開電路保護(hù)電機(jī)，同時(shí)顯示故障的類型和發(fā)生時(shí)間；若沒有故障電機(jī)繼續(xù)工作。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國使用的中型電機(jī)大約有 20xx 萬臺(tái)，每年燒毀的電機(jī)約占16%，約 320 萬臺(tái)，平均每臺(tái)的維修費(fèi)用 1000 元，總費(fèi)用為 32 億元左右。 9 存儲(chǔ)器擴(kuò)展模塊 6264 6 4 模塊電路設(shè)計(jì) 3 基本原理 II 1 緒論 研究目的 intelligent protection。 主要任務(wù)： 1 綜合保護(hù)器總體方案的確定 2 系統(tǒng)的軟件 設(shè)計(jì) （流程 圖） 3 軟件 編程和調(diào)試 4 手工繪制一張 1圖紙，用計(jì)算機(jī)繪制 1~2 5 撰寫并打印設(shè)計(jì)說明書一份張 1圖紙 學(xué) 生 （簽 字）： 系主任（簽字）： 指導(dǎo)教師（簽字）： 院 長(zhǎng) （簽字）： 摘 要 I 摘 要 電動(dòng)機(jī)因具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、使用維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，在國民經(jīng)濟(jì)各方面被廣泛采用。 4 引腳介紹 8 17 結(jié)論 本文以 8 位單片機(jī) AT89C52 做微處理器， AT89C52 單片機(jī)內(nèi)置 256 字的 RAM 和8K 字的 ROM，可以進(jìn)行外部擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和程序存儲(chǔ)器，具有性能較好的 I/O、運(yùn)算等功能，有合適的指令系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)電機(jī)智能保護(hù)，電路簡(jiǎn)單，功能齊全。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi) 部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流。 ⑻ EA/VPP： 外部訪問允許， 欲使 CPU僅訪問外部程序存儲(chǔ)器（地址為 0000HFFFFH）， EA 端必須保持低電平（接地）。額定輸入電壓為 500V，可輸入 380V電壓輸出 100V。采樣 /保持的邏輯控制可與 TTL 或 CMOS 電平接口。 AD574 DB0～ DB11—— 12 ULOGIC —— 邏輯電源 +5V（ +~+ UCC—— 正電源 +15V（ +～ +）。當(dāng)為高電平時(shí)，輸出數(shù)據(jù)為 12 位；當(dāng)為 低電平時(shí)，數(shù)據(jù)是作為兩個(gè) 8 位字輸出。 存儲(chǔ)器擴(kuò)展模塊 6264 ⑴ Intel sram6264 是 8K 8 位的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器芯片 ,采用 CMOS 工藝制造 ,單一 +5V 供電 ,額定功耗 200mW,典型存取時(shí)間 200ns,28 線雙列直插式封裝 . 所有的輸入端和輸出端都與， TTL 電路兼容。程序的可讀性對(duì)系統(tǒng)的后 續(xù)維護(hù)、功能擴(kuò)充有重要意義。初始化內(nèi)容一般隨設(shè)計(jì)者的思想而定，并非完全一樣，對(duì)本系統(tǒng)而言大致包括定時(shí)器初始化，輸入、輸出口初始化。 若相鄰兩采樣的時(shí)間間隔相等 ， 則有 式（ 1）就是根據(jù)一個(gè)周期各采樣瞬時(shí)值及每周期采樣點(diǎn)數(shù)計(jì)算電壓信號(hào)有效值的公式 。它是把交流電壓、電流信號(hào)經(jīng)過各種變送器轉(zhuǎn)化為 0～ 5V的直流電壓，再由各種裝置和儀表采集。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。隨著微機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，交流采樣必將以其優(yōu)異的性能價(jià)格比，逐步取代傳統(tǒng)的直流采樣方法 。內(nèi)存中