【文章內容簡介】 用定時器計數的方式，當單片機 的 INT0 由 1 變成 0 產生跳變的時候，即電壓波形產生負跳變的時候，開始計數。當 INT1 由 1 變成 0 產生跳變的時候，即電流波形產生正跳變的時候，關閉定時器 T0。當 INT0 由 0 變成 1，即電壓波形產生正跳變的時候再次打開定時器 T0，但當 INT1 的波形由 0 變成 1 的時候，即電流測量相位差 查表求功率因數 測量電壓有效值 測量電流有效值 計算功率 調用顯示子程序 顯示處理 置顯示標志位 南京工程學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 21 頁 波形產生負跳變的時候，關閉定時器 T0。這樣，根據在定時器 T0中所保存的數值 xT ，通過公式xxTT ?23600 ? （其中 T 為交流電路頻率， x? 為 電壓和電流之間的相位差 ）得， TTxx 2360?? ，即 2360/ ?? ?T Txx? ，為了程序計算方便我把測量數值放大了 1000 倍，其中 T 為電路的周期，根據所測電路的頻率為 50HZ 可以得到其中 ??T ，又 xT為 T0 的計數值帶入上式，所以便可以計算出相位角 x? 。然后再通過查表便可以求出功率因數。 對功率因數的測量子程序流程圖如 所示： Y 關閉 T0停止計數 INT0=0? 等待 設 T0初值 INT0=1? 等待 啟動 T0開始計數 INT1=1? 等待 N Y N Y N B 南京工程學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 22 頁 圖 功率因數測量子程序如下： LOOP10: MOV TL0,0 。測相位差 MOV TH0,0 JNB ,$ JB ,$ SETB TR0 …………………… …………………… CCC: MOV DPTR,TABCOS 。功率因數 MOVC A,@A+DPTR MOV R0,GLYSSZ MOV @R0,A （ b） 電壓、電流的有效值的測量 電壓、電流有效值測量過程是這樣的，我們通過硬件和軟件綜合調試發(fā)現在測量的過程中，電壓（電流）的有效值和我們通過 TLC2543 回來得到的采樣值并不是完全成線性變化的，在某一范圍內甚至誤差很大，這與我們預期的情況有很大的出入，為了減小這個誤差我們決定在軟件上采用線性插值來解決這個誤差，即我們建立一個不同的電壓（電流）對應不同的采樣值這樣的一個表，最后通過采樣回來得到的采樣值進行線性插值進而得到我們電 路中的電壓（電關閉 T0停止計數 重新啟動 T0開始計數 INT1=0? 等待 Y N B 計算相位差 計算功率因數 南京工程學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 23 頁 流）的有效值。 電壓（電流）測量的量程自動轉換就是在這里實現，實現的過程如下所述：首先我們先采樣電壓（電流）的小量程通道的電壓然后判斷采樣回來的值是否大于我們小量程電壓（電流）表格中最大電壓（電流）所對應的采樣值，如果小于等于則證明我們所選擇的通道量程正確，則查小量程電壓（電流）表格進行線性插值計算的出電壓（電流）的有效值。否則的話我們轉大量程通道重新采樣再查大量程表格進行線性插值計算最終得到電壓（電流）的有效值。在這里，大量程與小量程的分界點，電壓在 40V，電流在 1A。 在編制采樣子程序的時 候，為了克服由于系統(tǒng)的隨機干擾信號而引起的隨機誤差，我們對同一通道連續(xù)采樣十次，然后將這十次采樣得到的值由大到小進行排序，排完后去掉其中的最大值與最小值，對剩下八個數據取平均值，最后得到的平均值就是本次采樣的最終采樣值。 電壓有效值測量子程序流程圖如下 ： 圖 線性插值 查大量程電壓表格 返回 線性插值 選定電壓小量程通道 電壓值是否大于 40V 調用采樣子程序 查小量程電壓表格 選定電壓大量程通道 調用采樣子程序 Y N 南京工程學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 24 頁 電流有效值測量子程序流程圖如下： 圖 采樣子程序流程圖如下： 線性插值 查大量程電流表格 返回 線性插值 選定電壓小量程通道 電流值是否大于 1A 調用采樣子程序 查小量程電流表格 選定電流大量程通道 調用采樣子程序 Y N 采樣 10 次 采樣值按從大到小排序 選定通道與寄存器組 將 PSW 壓棧 C 南京工程學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 25 頁 程序如下： 測量電壓子程序 CYDY0: MOV TDJCQ,20H CYDY1: CALL CY1 CLR C MOV R4,A MOV R5,B MOV A,R4 SUBB A,0CH JNC CYDY2 JZ AAA JNZ MMMM AAA: MOV A,R5 SUBB A,0A1H JNC CYDY2 MMMM: MOV DPTR,TABDY0 MOV JSQ3,9 CALL CHETA RET CYDY2: MOV TDJCQ,30H CALL CY1 MOV R4,A MOV R5,B MOV DPTR,TABDY1 MOV JSQ3,22 CALL CHETA RET 測量電流子程序 CYDL0: MOV TDJCQ,00H 圖 取平均值 將 PSW 彈出堆棧 返回 C 南京工程學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 26 頁 CYDL1: CALL CY1 CLR C MOV R4,A MOV R5,B MOV A,R4 SUBB A,0CH JNC CYDL2 JZ LLL JNZ MMM LLL: MOV A,R5 SUBB A,0D6H JNC CYDL2 MMM: MOV DPTR,TABDL0 MOV JSQ3,6 CALL CHETA RET CYDL2: MOV TDJCQ,30H CALL CY1 MOV R4,A MOV R5,B MOV DPTR,TABDL1 MOV JSQ3,7 CALL CHETA RET 采樣子程序 CY1:PUSH PSW SETB MOV R7,10 。采樣 10次 MOV R1,SHJJCQ CY2:MOV A,TDJCQ CALL CY2543 MOV @R1,B INC R1 MOV @R1,A INC R1 DJNZ R7,CY2 CALL PXU 。將采樣的數從大到小排序 CALL QPJZ 。取平均值 MOV A,R4 MOV B,R5 POP PSW RET 南京工程學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 27 頁 （ c） 功率的測量 準確來講，功率并不是直接測出來的，而是通過軟件間接的算出來的。我們先通過測量得到電流有效值 I，電壓有效值 U 然后根據公式 ?cos??? IUP 便可以計算出功率的數值，然后再送入 GLSZ 單元。 功率測試流程圖如圖 所示： 測量功率的子程序如下： MOV DLSZ,A MOV A,R7 MOV DLSZ+1,A MOV R2,00H MOV A,GLYSSZ MOV R3,A …………………… …………………… CALL NDIV1 。(R2R3R4R5)/R6R7=R4R5 MOV A,R4 MOV GLSZ,A MOV A,R5 MOV GLSZ+1,A （ 4）顯示處理子程序 該程序主要目的是將我們要顯示的數據轉換成液晶能顯示的 ASCAL 碼送往顯示緩沖區(qū)。在本系統(tǒng)中由于采樣回來得到的數據是二進制數液晶并不能直接取電流值 取功率因數值 相乘結果存入 GLSZ 單元 取電壓值 乘以 GLSZ 結果送入 GLSZ 單元 圖 南京工程學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 28 頁 將其顯示，所以我們要將其轉換成液晶可以顯示的 ASCAL 碼。顯示處理流程圖如圖 。 （ 5）液晶顯示子程序