【正文】 問題，同一個(gè)PCI總線上只能掛4到8個(gè)器件。 D/A轉(zhuǎn)換器微處理器輸出的數(shù)字控制信號(hào)通過D/A轉(zhuǎn)換，將離散時(shí)刻輸出的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成為離散模擬信號(hào)，為實(shí)現(xiàn)智能控制創(chuàng)造了必要條件。微處理器鍵盤LCD/LEDA/D轉(zhuǎn)換信號(hào)調(diào)理傳感器被測量參量報(bào)警裝置ROM或EPROM或EEPROMSRAM或DRAM或NVSRAM或FLASHMemoryD/A驅(qū)動(dòng)器模擬執(zhí)行裝置RS232（接口）智能電能表硬件設(shè)計(jì)各功能環(huán)節(jié)如下: 微處理器或微控制器微處理器和微控制器在智能電能表中都是智能電能表的心臟，它們的結(jié)構(gòu)、特性對(duì)智能電能表的性能影響很大。與傳統(tǒng)電能表相比，智能電能表具有以下幾個(gè)主要特點(diǎn): ①測量精度高，可以利用微處理器執(zhí)行指令的快速性和A/D轉(zhuǎn)換的時(shí)間短等特點(diǎn)對(duì)被測量進(jìn)行多次測量，然后求其平均值，就可以排除一些偶然的誤差與干擾，還可以通過數(shù)字濾波，剔除粗大誤差和隨機(jī)誤差的方法提高測量精度。智能電能表一般具有自動(dòng)測量功能，強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，進(jìn)行自動(dòng)調(diào)零和單位換算功能，能進(jìn)行簡單的故障提示，具有操作面板和顯示器，有簡單的報(bào)警功能。 ④具有自動(dòng)修正誤差的能力。 傳感器傳感器是將外界輸入的被測量信號(hào)變換成電信號(hào)的元器件或裝置。在性能上必須滿足D/A轉(zhuǎn)換的技術(shù)要求:在結(jié)構(gòu)和應(yīng)用特性上應(yīng)滿足接口方便，外圍電路簡單，價(jià)格低廉等要求。它為所有的USB外設(shè)提供一種通用的連接，其數(shù)據(jù)率為12Mbits/S。置A轉(zhuǎn)移硬件抗干擾技術(shù)主要包括濾波技術(shù)(無源濾波和有源濾波)、去耦技術(shù)、屏蔽技術(shù)、隔離技術(shù)、接地技術(shù)等。其中，電能表部分需要電流互感器、電壓互感器把照明電路中的22OV電壓和大電流(10A)變換成電能計(jì)量芯片所要求的輸入電壓和輸入電流范圍之內(nèi)。 　　GND：接地。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。 CS5460A的性能(1)能量數(shù)據(jù)精確度:在1000:%；(2)芯片功能:可以測量電能，I當(dāng)為邏輯低電平時(shí)，CS546OA可與微處理器或微控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。用于監(jiān)控模擬電源。CS5460A的復(fù)位引腳接AT89C51的P14，CS5460A的復(fù)位信號(hào)由AT89C51提供。由此計(jì)算電壓Kv=15OmV/300V=，此時(shí)電壓互感器T2的變比為2000/1。 按鍵組功能及與AT89C51總線口的連接電能表上的所有按鍵可提供用戶按鍵查詢本月的峰時(shí)、平時(shí)、谷時(shí)各時(shí)段的用電量以及本月用電總量，上月的峰時(shí)、平時(shí)、谷時(shí)各時(shí)段的用電量以及上月用電總量，上上月的峰時(shí)、平時(shí)、谷時(shí)各時(shí)段的用電量以及上上月用電總量。在寫操作過程中，除必須保持低電平外，必須保持高電平。AT89C51的PlPIPIP17引腳分別與X5045的、SO、SI、SCLK引腳交換數(shù)據(jù)。 DS1302與AT89C51的硬件連接 通斷電控制電路 通斷控制電路對(duì)由過電壓、過電流和欠電壓造成的斷電保護(hù)可以由用戶自己通過電能表上的送電鍵恢復(fù)自家的通電狀態(tài)；對(duì)由于用戶欠交電費(fèi)而停電的情況，用戶不能給自家送電，而需要由電力管理部門的管理人員控制。當(dāng)一個(gè)寫操作到執(zhí)行一個(gè)發(fā)送之前的24個(gè)串行時(shí)鐘完成時(shí)，需要一個(gè)內(nèi)部寄存器把讀數(shù)據(jù)請(qǐng)求傳送到發(fā)送緩沖區(qū)。 對(duì)日歷/時(shí)鐘DS1302的讀寫操作的軟件實(shí)現(xiàn)在電能表中與時(shí)間有關(guān)的判斷和時(shí)間讀取都是通過DS1302與AT89C51的接口完成的。狀態(tài)寄存器中可以設(shè)置看門狗定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間，在電能表的程序設(shè)計(jì)中，選擇了看門狗定時(shí)周期位600ms。在程序設(shè)計(jì)中顯示器緩沖區(qū)被定義在從單片機(jī)片內(nèi)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間的50H—56H單元。這次設(shè)計(jì)，我分配好各自負(fù)責(zé)的部分，大家對(duì)自己負(fù)責(zé)的部分都傾盡全力，無論大家的基礎(chǔ)如何，每一個(gè)人都做盡力到自己的最好，這讓我非常感動(dòng)。 在這次設(shè)計(jì)中，我們學(xué)會(huì)了自主學(xué)習(xí)，通過自學(xué)自己搜集材料來了解單片機(jī)的基本知識(shí)，對(duì)習(xí)慣了考什么看什么的我們來說，這無疑是一個(gè)巨大的長進(jìn)。當(dāng)有多個(gè)鍵被依次按下時(shí)，把每次按下的鍵值存于緩沖區(qū)中，當(dāng)沒有鍵按下時(shí)再把鍵值總和送寄存器A中，根據(jù)A中的鍵值和執(zhí)行相應(yīng)功能。AT89C51對(duì)指令寄存器的訪問是通過串行輸入線（SI）進(jìn)行的。通知寄存器寫的命令字必須緊跟16或24位數(shù)據(jù)。每一個(gè)功能單元的程序?qū)崿F(xiàn)方法可以分以下幾部分說明: CS5460A與單片機(jī)的數(shù)據(jù)交換實(shí)現(xiàn)方法CS5460A芯片內(nèi)部包括16個(gè)24位寄存器：配置寄存器、直流電流偏移寄存器、交流電壓寄存器、AC/DC電流增益寄存器、AC/DC電壓增益寄存器、周期計(jì)數(shù)寄存器、脈沖速率寄存器、有符號(hào)寄存器、無符號(hào)寄存器、時(shí)基校準(zhǔn)寄存器、功率偏移寄存器、交流電流偏移寄存器、交流電壓偏移寄存器、狀態(tài)寄存器、屏蔽寄存器、控制寄存器。 DS1302與AT89C51的硬件連接 DS13O2的管腳分布圖DS1302與AT89C51的連接只需三條線，SCLK I/O、分別與AT89C51的TO、P2P26連接。一旦通過編程預(yù)置，這個(gè)超時(shí)值將保持不變。/WDI:片選引腳/看門狗輸入引腳。此引腳輸入脈沖為在D1引腳上的數(shù)據(jù)和命令輸入提供時(shí)序。在照明電力干線中，相電壓有效值為22Ov，線電流可以選擇10A的有效值，在這種條件下，假定電力線上的最大額定電壓為30OV，最大額定電流為30A。CS546OA的片選引腳接地，使其始終保持有效狀態(tài)。VD+:正數(shù)字電源。SDO:串行數(shù)據(jù)輸出引腳。在電子式電能表中使用得比較多的電能計(jì)量專用芯片有：CS546OA以及AD7755等等。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。5個(gè)中斷源 　　電子式的復(fù)費(fèi)率電能表一般使用單片機(jī)對(duì)電能脈沖進(jìn)行分時(shí)段計(jì)算處理，同時(shí)具有有效的參數(shù)設(shè)定。同時(shí)，為了與軟件結(jié)構(gòu)相配合，還必須將程序存儲(chǔ)器(ROM)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)實(shí)現(xiàn)規(guī)劃。在此基礎(chǔ)上寫出軟件的功能流程圖，程序流程圖。從理論上來說，可以有多達(dá)256個(gè)PCI功能器件同時(shí)掛到一個(gè)PCI總線上。不同A/D轉(zhuǎn)換器有不同的輸出狀態(tài)，應(yīng)根據(jù)計(jì)算機(jī)的接口特性選擇輸出狀態(tài)。智能電能表的控制部分一般分兩種情況，一是微處理器接受鍵盤輸入的命令后，不需經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換器，直接由接口輸出控制信息和數(shù)據(jù)信息，去控制一些執(zhí)行機(jī)構(gòu)。接口管理程序主要面向通信接口，其內(nèi)容是接受并分析來自通信接口總線的各種有關(guān)功能、操作方式與工作參數(shù)的程控操作碼，并通過通信接口輸出儀器的現(xiàn)行工作狀態(tài)及測量數(shù)據(jù)的處理結(jié)果，以響應(yīng)計(jì)算機(jī)的遠(yuǎn)控命令。 從結(jié)構(gòu)上來說，智能電能表是一個(gè)專用的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它主要由硬件和軟件兩部分組成。 ⑤具有自診斷的能力，智能電能表若發(fā)生了故障，可以自檢出來，儀器本身還能協(xié)助診斷發(fā)生故障的根源。它作為信息獲取的工具和手段，在測量控制型智能電能表中占據(jù)了極其重要的地位。 智能電能表的通信接口智能電能表一般都設(shè)置有通信接口，以便能夠?qū)崿F(xiàn)程控、方便地構(gòu)成自動(dòng)測試系統(tǒng)。USB特別適合于需要高數(shù)據(jù)率和易于即插即用的應(yīng)用。竄入智能電能表的干擾，其頻譜往往很寬，且具有隨機(jī)性，采用硬件抗干擾方法，只能抑制某個(gè)頻率段的干擾，仍有一些干擾會(huì)侵入系統(tǒng)。電能計(jì)量芯片根據(jù)其內(nèi)部的瞬時(shí)電壓和瞬時(shí)電流計(jì)算瞬時(shí)功率，再輸出脈沖驅(qū)動(dòng)機(jī)械式計(jì)數(shù)器或者步進(jìn)電機(jī)計(jì)算用電電量。 　　P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。 　　P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下所示： 　　P3口管腳 備選功能 　　P30 RXD（串行輸入口） 　　P31 TXD（串行輸出口） 　　P32 /INT0（外部中斷0） 　　P33 /INT1（外部中斷1） 　　P34 T0（記時(shí)器0外部輸入） 　　P35 T1（記時(shí)器1外部輸入） 　　P36 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） 　　P37 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） 　　P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。U，、和，具有電能與脈沖轉(zhuǎn)換功能；(3)通過串行EEPROM實(shí)現(xiàn)智能“自引導(dǎo)”，不需要微控制器；(4)AC或DC系統(tǒng)校準(zhǔn)；(5)可驅(qū)動(dòng)機(jī)計(jì)度器/步進(jìn)馬達(dá)；(6)能量消耗小于12mw；(7)為分流傳感器提供優(yōu)化的接口；(8)具有相補(bǔ)償功能；(9)為單電源提供地參考信號(hào)；(10)(最大溫漂60Ppm/)；(11)具有簡單的三線數(shù)字串行接口；(12)具有看門狗定時(shí)器，電源監(jiān)視器和電源配置功能。此引腳懸空時(shí)為低電平。 :復(fù)位引腳。 電源模塊。計(jì)算電流增益Ki=15OmV/30A=?？梢圆樵兯矔r(shí)電流值，瞬時(shí)電壓值，電壓有效值，電流有效值，各時(shí)段值的設(shè)置值。 X5045管腳分布圖RESET:復(fù)位輸出引腳。寫保護(hù)引腳()與電源相連。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，在電路設(shè)計(jì)過程中使用了三態(tài)門74LS125再經(jīng)一個(gè)反相器74LS04進(jìn)行控制()。NNNN復(fù)位清看門狗送數(shù)顯示是否停電？讀DS1302時(shí)鐘整數(shù)分鐘？讀瞬時(shí)電流寄存器判斷是否過流？讀瞬時(shí)電壓寄存器判斷電壓是否過欠壓？有鍵按下嗎？是否有電能脈沖？上電低功耗待命需要更新時(shí)段？更新時(shí)段值送停電命令是否有上電命令？處理按鍵命令執(zhí)行電能累加程序YYYYYYYN系統(tǒng)一旦上電，CS5460A就被初始化并處于有效操作狀態(tài)。在電能表接到時(shí)鐘校正信號(hào)時(shí)，電能表的AT89C51就會(huì)向DS1302寫命令字；在判斷時(shí)段時(shí)，需要讀取DS1302的時(shí)間寄存器以及片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器完成時(shí)間段的比較。指令名指令格式操作WREN00000110設(shè)置寫使能鎖存器(允許寫操作)WRDI00000100復(fù)位寫使能鎖存器(禁止寫操作)RDSR00000101讀狀態(tài)寄存器WRSR00000001寫狀態(tài)寄存器(塊鎖定位)READ0000A011從所選地址的存儲(chǔ)器陣列開始讀出數(shù)據(jù)WRITE0000A010把數(shù)據(jù)寫入所選的存儲(chǔ)器陣列(1—4字節(jié)) X5045命令集串行輸入線(51)上輸入的數(shù)據(jù)在SCK的上升沿被鎖存，數(shù)據(jù)在SCK的下降沿輸出到串行輸出線(50)上。對(duì)于兩個(gè)時(shí)間間隔符的顯示，在主程序中只需給50H單元送數(shù)01H或02H即可實(shí)現(xiàn)。經(jīng)過這次設(shè)計(jì)，我們大家的感情加深了。通過這次課程設(shè)計(jì)，我們對(duì)自己所學(xué)的內(nèi)容有了更宏觀的認(rèn)識(shí)，了解了自己所學(xué)的內(nèi)容在電力系統(tǒng)中的作用；我們對(duì)自己所學(xué)的內(nèi)容有了更細(xì)節(jié)的體會(huì)，每一步都需要我們精心考慮，因?yàn)槊恳徊蕉紩?huì)對(duì)下一步有很大影響。鍵掃描程序流程圖中的12ms軟件延時(shí)用來消除鍵抖動(dòng)現(xiàn)象的。DS1302的命令字格式: 7 6 5 4 3 2 1 01RAM A4A3A2A1A0RD X5045片內(nèi)包括一個(gè)指令寄存器、寫使能寄存器、狀態(tài)寄存器。當(dāng)以讀命令字初始化數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，串行口將在SD0引腳為緊接的16或24個(gè)串行時(shí)鐘周期按高位在先的原則傳送寄存器的各位數(shù)字。 \:電源引腳。可選的三個(gè)超時(shí)周期有三個(gè)預(yù)置值(、600ms、200ms)，其預(yù)置方法是給狀態(tài)寄存器的看門狗位賦值的方式完成，賦值為01則看門狗定時(shí)周期為600ms，賦值為10則看門狗定時(shí)周期為2OOms，賦值為11則禁止看門狗功能。 SPI接口型EEPROM與AT89C51的接口 X5045管腳分布。2 CLK:串行移位脈沖輸入引腳。在采用互感器隔離措施后，CS5460A的數(shù)字接口不必再采用隔離技術(shù)。、P1P12引腳分別與CS546