【正文】 列，數(shù)百個品種。結構形式多樣，提供直插式、 DIN 卡裝式安裝方式，方便各種場合使用等特點。基 于單片機的電量檢測系統(tǒng)設計 I 基于單片機的電量檢測系統(tǒng)設計 摘 要 隨著電力系統(tǒng)電量的日益擴大和電壓運行等級的不斷提高，傳統(tǒng)的電量檢測系統(tǒng)暴露出越來越多的缺點，難以滿足現(xiàn)代電網(wǎng)向自動化、數(shù)字化發(fā)展的需要。 WB 交流電量傳感器的工作原理 本系列傳感器采用模塊化電路結構，如圖 21主要由電流測頭 1（或電壓側頭 2）、采樣電路 定標放大器 裝用厚膜集成轉化器 7組成。目前世界上較為著名的 8 位單片機的生產(chǎn)廠家和主要機型如下： 美國 Intel 公司： MCS51 系列和其增強型系列 美國 Motorola 公司： 6801 系列和 6805 系列 美國 Amtel 公司 :89C51 等單片機 美國 Zilog 公司： Z8 系列和 3870 系列 美國 Fairchild 公司： F8 系列及 SUPER8 美國 ROCKWELL 公司： 6500／ 1 系列 美國 TI（德克薩斯儀器儀表）公司： TMS7000 系列 NS（美國國家半導體）公司： NS8070 系列等等。單片機的可擦除 只讀存儲器可以反復擦除 100次。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 PSEN ：程序存儲允許 (PSEN )輸出時外部程序存儲器的讀取通信號，當 AT89C51由外部程序存儲器取指令或數(shù)據(jù)時，每個機器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個脈沖，在此期間，當訪問外部數(shù)據(jù)儲存器時，這兩次有效的 PSEN 信號不出現(xiàn)。用戶可以從芯片上的型號和讀取芯片內(nèi)的簽名字節(jié)獲得該信息。當 EOC為高電平時，表明轉換結束，否者表明正在進行 A／ D 轉換，即 ECO=1 時，讀信號RD 和 控制的 ADC0809 的 OE 信號即控制三條鎖存器向單片機輸出轉換得到的數(shù)據(jù)。由低到高的正跳變有效，此時鎖存地址選擇先的狀態(tài)，從而選通相應的模擬通道，一邊進行 A／ D 轉換。 GND：地。 在此系統(tǒng)中，查看電壓 、電流只需要兩個按鍵，比較簡單，所以就采用獨立式按鍵接口電路。在確定 LED 不同位顯示的時間間隔，不能太短，因為發(fā)光二極管從導通到發(fā)光有一定的延遲，導通時間太短，發(fā)光太弱人眼無法看清。 數(shù)據(jù)從 SER 口送入 74HC595，在每個 SRCK 的上升沿， SER 口上的數(shù)據(jù)移入寄存器，在 SRCK 的第 9 個上升沿，數(shù)據(jù)開始從 QH1 移出。另外 C 語言也具有強大的圖形功能，支持多種顯示器和驅動器。流程圖如圖 44所示 。 基 于單片機的電量檢測系統(tǒng)設計 26 參考文獻 ［ 1］ 張毅民，彭喜元 .《 MCS— 51單片機應用技術》［ M］ .哈爾濱工業(yè)大學出版社， ［ 2］ 何立民 . 《 MCS— 51單片機應用系統(tǒng)設計》［ M］ .北京 航空航天大學出版社， ［ 3］ 徐愛軍 . 《單片機高級語言 C51應用程序設計》［ M］ .電子工業(yè)出版社， ［ 4］ 李華 . 《 MCS— 51系列單片機實用接口技術》［ M］北京航空航天大學出版社， ［ 5］ 王福瑞 .《單片機微機測控系統(tǒng)設計大全》［ M］北京航天航空大學出版社， ［ 6］ 廖忠 . 單片機對交流電量直接采樣測試的實現(xiàn)［ J］南昌水專學報， ［ 7］ 詹新生 ，張江偉 .基于 AT89C51的數(shù)控直流電壓源的設計［ J］現(xiàn)代電子技術， ［ 8］ 楊妍，孫震，蘇為均 .基于 AT89C51 的雙路智能測 控儀的設計與實現(xiàn)［ J］ .北京工商大學學報， ［ 9］ 林添成，赫魏東，徐健等 .基于 AT89C51的電量測量儀設計［ J］ .中國科技信息， ［ 10］ 趙負圖 . 《傳感器集成電路手冊》［ M］ .化學工業(yè)出版社 . ［ 11］ 袁衛(wèi)華 .多電量參數(shù)檢測用點偏激系統(tǒng)設計［ J］ .自動化技術與應用 . ［ 12］ 潘文誠 .交直流數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研制［ J］ .電子技術應用， ［ 13］ 陳曉斌，王向周 .交流電基本參數(shù)的同步采樣檢測技術及其實現(xiàn)［ J］ .微計算機信息， ［ 14］ 蔡明生 .電子設計 [M]. 北京 :高等教育出 版社 ,2021. 1. ［ 15］ Analog Devices Analog Devices Solutions ,10 ［ 16］ 高峰，單片微型計算機與接口技術 [M].北京：科學出版社， 2021 ［ 17］ Baldenius T, Reichelstein S. MAX232. 1999,4: 679 基 于單片機的電量檢測系統(tǒng)設計 27 附錄 1 設計原理圖 123456ABCD654321D C B ATitleNumberRevisionSizeBDate:1Jun2010 Sheet of File:G:\Examples\MyDesign.ddbDrawn By:abfcgdeDPY1 2 3 4 5 6 7a b c d e f g8dpdpDS1DPY_7SEG_DPabfcgdeDPY1 2 3 4 5 6 7a b c d e f g8dpdpDS2DPY_7SEG_DPabfcgdeDPY1 2 3 4 5 6 7a b c d e f g8dpdpDS3DPY_7SEG_DPabfcgdeDPY1 2 3 4 5 6 7a b c d e f g8dpdpDS4DPY_7SEG_DPA0 B0 C0 D0 E0 F0 G0+5 +59 10A1 B1 C1 D1 E1 F1 G1 DP1+5 +59 10A2 B2 C2 D2 E2 F2 G2 DP2DP0A3 B3 C3 D3 E3 F3 G3 DP3+5 +59 10+5 +59 10G13RCK12SER14SRCLR10SRCK11QA15QB1QC2QD3QE4QF5QG6QH7QH19U2 SN74HC595G1R1470DP1R2470F1R3470E1R4470D1R5470C1R7470B1R6470A1R8470R16 470A0R14470B0R15 470C0R13 470D0R11470E0R10 470F0R9470DP0G13RCK12SER14SRCLR10SRCK11QA15QB1QC2QD3QE4QF5QG6QH7QH19U3 SN74HC595G0G13RCK12SER14SRCLR10SRCK11QA15QB1QC2QD3QE4QF5QG6QH7QH19U4 SN74HC595R17 470R18 470R19 470R20 470R21470R23 470R22470R24470A2B2C2D2E2F2DP2G2G13RCK12SER14SRCLR10SRCK11QA15QB1QC2QD3QE4QF5QG6QH7QH19U5 SN74HC595R25 470R26 470R27 470R29 470R31 470R30 470R32 470A3B3C3D3E3F3DP3G3R12470R28 470+5+5+5+5+C7 10UFR341K R3510K REST1S2 S3 Y111.0592C8 30PFC9 30PF+5WR RDINT1ALE+5C3104+5P00P01P02P03P04P05P06P07DAT SHCSTCP27CLR1CLK111D31Q22D42Q53D7
。轉換完成后，讀信號 RD 和 共 同控制的 ADC0809 的 OE信號即控制三條輸出鎖存器單片機輸出轉換得到的數(shù)據(jù)。 主程序流程圖 調 用 按 鍵 子 程 序電 壓 、 電 流 交 替 2 s 顯 示開 始系 統(tǒng) 初 始 化啟 動 A / D 轉 化延 時 圖 41 主程序流程圖 基 于單片機的電量檢測系統(tǒng)設計 20 按鍵程序流程圖 在本系統(tǒng)中，有查看電壓或電流的功能，由兩個按鍵 KEY1 和 KEY2 控制。數(shù)據(jù)全部送完后，給 RCK 一個上升沿，寄存器中的數(shù)據(jù)即置入鎖存器。 LED 靜態(tài)顯示方式 LED 顯示器工作于靜態(tài)顯示方式時，各位的共陰極﹝或共陽極﹞連接在一起并接地 （ 或 +5V） ；每位的段選碼 （ a～ dp） 分別與一個 8 位的鎖存器輸出相連，所以稱為靜態(tài)顯示。它具有可靠性高、使用壽命長、性能價格比較高等特點。此地址經(jīng)譯碼選通 8 路模擬輸入之一到比較器。 A、 B、 C 為地址輸入線，用于選通 IN0－ IN7 的一路模擬 量輸入。 A / D 轉 換 器+_電 源模 擬 輸 入（ V i n ）參 考 電 壓（ V r e f ）數(shù) 字 輸 出（ D n . . D 0 ） 圖 34 A／ D轉換器原理方框圖 由圖中可以看出， A／ D 轉換器的輸入有兩種，即模擬輸入信號 Vin 和參考電壓 Vref；其輸出時一組二進制數(shù)。 編程方法 : 編程前，先設置好地址，數(shù)據(jù)及控制信號，編程單元的地址加在 PI口和 P2 口 , 基 于單片機的電量檢測系統(tǒng)設計 10 － ﹝ 11位地址范圍為 0000H－ 0FFFH﹞，數(shù)據(jù)從 P0口輸入， PSEN 為低電平， RST 保持高電平， EA/Vpp 引腳是編程電源的輸入端，按要求加上標稱電壓，ALE/PROG 引腳輸入編程脈沖﹝負脈沖﹞。需要注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復位時內(nèi)部會鎖存 EA 端狀態(tài)。在給出地址 “1” 時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。由于將多功能8 位 CPU 和閃爍存儲器組合在單個芯片中， ATMEL 的 89C51 是一種高效微控制器，89C2051 是它的一種精簡版本。 MCS51 系列單片機包括三個基本型 803 805 8751。 Vz 輸出經(jīng) V/I 轉換器 6 后形成直流輸出 Iz ,Vz 輸出經(jīng) V/F 變換器 7 后形成頻率輸出 Fk 。然后介紹了 ADC0809 和 74HC595 中電子接口的各項特性，同時對單元的結構原理和功能劃分進行了分析和研究 ，選擇了合適的各種數(shù)據(jù)轉換軟件按 。傳感器的輸出可以與各型 AD轉換器配接構成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，也可以與傳統(tǒng)模式、數(shù)字式指示儀表配接，顯示被測量之值 。 本設計中，控制系統(tǒng)的控制器有單片機 AT89C51 為核心，系統(tǒng)采用 WB1414AS1（ 交流電流傳感器 ） 和 WBV1414AS3﹝交流電壓傳感器﹞對電流和電壓進行數(shù)據(jù)采集，并輸出標準電流 4mA～ 20mA， WB1414AS WBV1414AS3 具有新型電磁隔離，高精度變送等優(yōu)點。雖然雖都在不斷的改變制造工藝，但內(nèi)核卻一樣，也就是說這類單片機指令系統(tǒng)完全兼容，絕 大 多數(shù)管腳也兼容；在使用上基本可以直接互換。在 FLASH 編程和校驗時， P1口作為第八位地址接收。 對 FLASH 存儲器編程期間，該引腳還用于輸入變成脈沖 PROG