【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 在計(jì)數(shù)溢出的那個(gè)周期的S5P2被置位。它們的值一直到下一個(gè)周期被電路捕捉下來(lái)。然而，定時(shí)器2的標(biāo)志位TF2在計(jì)數(shù)溢出的那個(gè)周期被置位，在同一個(gè)周期被電路捕捉下來(lái)。表25 中斷允許控制位符號(hào)位地址功能EA中斷允許控制位，EA=0，中斷總禁止；EA=1，各中斷由各自的控制位設(shè)定預(yù)留ET2定時(shí)器2中斷允許控制位ES串行口中斷允許控制位ET1定時(shí)器1中斷允許控制位EX1外部中斷1允許控制位ET0定時(shí)器0中斷允許控制位EX0外部中斷0允許控制位3 相位差檢測(cè)電路 功率因數(shù)測(cè)量原理分析為了測(cè)量電網(wǎng)功率因數(shù)值，首先進(jìn)行測(cè)量原理分析。在三線電路中，我們所檢測(cè)的輸入信號(hào)為線電壓和線電流，如UCA和IB，或UBC和IA，或UAB和IC，這是它們之間的夾角θ和待測(cè)量角φ之間具有線性對(duì)用關(guān)系。、。 相角與關(guān)系為R性 相角與關(guān)系為L(zhǎng)性 相角與關(guān)系為C性：純阻性時(shí)：φ=0，θ=90176。；感性時(shí)：φ=0～90176。，θ=90176?！?80176。 純感性時(shí)：φ=90176。，θ=180176。；容性時(shí)：φ=0～90176。，θ=90176。～0176。176。 純?nèi)菪詴r(shí)：φ=90176。，θ=0176。，θ角的大小又和UCA和IB同時(shí)為負(fù)的時(shí)間長(zhǎng)短τ又具有線性對(duì)應(yīng)關(guān)系，并且可以得出：純阻性時(shí)：θ=90176。，τ=T/4（T為電網(wǎng)周期時(shí)間）；感性時(shí)：θ=90176?！?80176。，τ=T/4～0 純感性時(shí)：θ=180176。，τ=0；容性時(shí)：θ=90176?！?176。，τ=T/4～T/2 純?nèi)菪詴r(shí)：θ=0176。，τ=T/2。從以上分析可以知道：只要測(cè)量出時(shí)間τ，便可以間接測(cè)量出相角φ。 R、L、C性波形圖 接口電路由以上分析可以知道，只要測(cè)出時(shí)間τ，便可以間接測(cè)量出相角φ。為了測(cè)量時(shí)間τ，而又保證測(cè)量的φ角有一定的精度。 相位差檢測(cè)接口電路由變壓器TR取得UCA線電壓信號(hào)和由電流互感器取得線電流IB信號(hào)均由檢查器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的方波信號(hào)，電壓方波信號(hào)經(jīng)G1門反相后作為測(cè)量T/2脈沖的門控脈沖加至G3門輸入端，由或非門G2得到UCA與IB同時(shí)為負(fù)的正極性方波脈沖作為測(cè)量時(shí)間τ的門控脈沖加至G4門輸入端。計(jì)數(shù)脈沖是用8051的ALE脈沖四分頻后獲得。因ALE脈沖頻率在8051執(zhí)行非MOVX類指令時(shí)是穩(wěn)定的，且為1/6晶振頻率，用8051內(nèi)部定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0和T1對(duì)G3與G4門輸出脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。上述各點(diǎn)的波形及對(duì)應(yīng)關(guān)系已經(jīng)表示于圖8中。當(dāng)UCA從正到負(fù)過(guò)零點(diǎn)時(shí)，對(duì)應(yīng)圖8中UC（）由0變1，兩個(gè)計(jì)數(shù)器T0、T1同時(shí)開(kāi)始計(jì)數(shù)；當(dāng)UCA到了由負(fù)到正過(guò)零點(diǎn)時(shí)，UC則由1變0，計(jì)數(shù)器T0與T1同時(shí)停止計(jì)數(shù)，設(shè)T0計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值為N，T1計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值為n，不難得出所測(cè)的相角φ可按下式（31）計(jì)算出： φ=90=90 （31）由8051很容易完成上述計(jì)算，若進(jìn)一步再完成查表程序，按φ角查正弦或余弦表，即可得功率因數(shù)cosφ。圖9中a，b，c，d，e，f各點(diǎn)處的波形可用雙線示波器觀看到。用兩線同時(shí)觀測(cè)c和d點(diǎn)波形時(shí)，應(yīng)與圖8中UC和Ud的相對(duì)應(yīng)關(guān)系一致，即UC和Ud的后沿是對(duì)齊的，當(dāng)θ角改變時(shí)，它們的后沿始終對(duì)齊，僅Ud的前沿隨θ角大小改變，表明線電壓、線電流間信號(hào)極性配合正確。若發(fā)現(xiàn)UC和Ud是前沿對(duì)齊，UC后沿隨θ角而變化，則表示極性配合不正確，只要將變壓器或者電流互感器中之一反相即可糾正。 測(cè)量電路程序流程圖。程序設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)成了子程序的形式，執(zhí)行完成后φ角的二進(jìn)制整數(shù)在31H中，小數(shù)部分在30H中，符號(hào)在33H中；00H表示阻性或感性；80H表示容性，角的十進(jìn)制結(jié)果則在32H中。cosφ在34H、35H中。開(kāi)始執(zhí)行程序時(shí)，不論UCA處于正半周、負(fù)半周、是否過(guò)零點(diǎn)，均可確保是從UCA由正變負(fù)過(guò)零點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)數(shù)，由負(fù)變正過(guò)零點(diǎn)時(shí)停止計(jì)數(shù)。 測(cè)量電路程序流程圖4 三相功率因數(shù)顯示電路 LCD液晶顯示器在日常生活中，我們對(duì)液晶顯示器并不陌生。液晶顯示模塊已作為很多電子產(chǎn)品的通過(guò)器件，如在計(jì)算器、萬(wàn)用表、電子表及很多家用電子產(chǎn)品中都可以看到，顯示的主要是數(shù)字、專用符號(hào)和圖形。在單片機(jī)的人機(jī)交流界面中，一般的輸出方式有以下幾種：發(fā)光管、LED數(shù)碼管、液晶顯示器。由于LCD顯示器在單片機(jī)系統(tǒng)中作為輸出器件有良好的優(yōu)點(diǎn)，因此本設(shè)計(jì)中的顯示電路部分采用LCD進(jìn)行顯示。其優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)：：由于液晶顯示器的每一個(gè)點(diǎn)在收到信號(hào)后就一直保持那種色彩和亮度，恒定發(fā)光，而不像陰極射線管顯示器（CRT）那樣需要不斷刷新亮點(diǎn)。因此，液晶顯示器的畫(huà)質(zhì)高且不會(huì)閃爍。B．?dāng)?shù)字式接口：液晶顯示器都是數(shù)字式的，和單片機(jī)系統(tǒng)的接口更加簡(jiǎn)單可靠，操作更加方便。C．體積小、重量輕：液晶顯示器通過(guò)顯示屏上的電極控制液晶分子狀態(tài)來(lái)達(dá)到顯示的目的，在重量上比具有相同顯示面積的傳統(tǒng)顯示器要輕得多。D．功耗低：相對(duì)而言，液晶顯示器的功耗主要消耗在其內(nèi)部的電極和驅(qū)動(dòng)IC上，因而耗電量比其它顯示器要少得多。 LCD顯示器原理液晶顯示的原理是利用液晶的物理特性，通過(guò)電壓對(duì)其顯示區(qū)域進(jìn)行控制，有電就有顯示，這樣即可以顯示出圖形。液晶顯示器具有厚度薄、適用于大規(guī)模集成電路直接驅(qū)動(dòng)、易于實(shí)現(xiàn)全彩色顯示的特點(diǎn)。液晶顯示器中各種圖形的顯示原理：線段的顯示：點(diǎn)陣圖形式液晶由MN個(gè)顯示單元組成，假設(shè)LCD顯示屏有64行，每行有128列，每8列對(duì)應(yīng)1字節(jié)的8位，即每行由16字節(jié)，共168=128個(gè)點(diǎn)組成，屏上6416個(gè)顯示單元與顯示RAM區(qū)1024字節(jié)相對(duì)應(yīng)，每一字節(jié)的內(nèi)容和顯示屏上相應(yīng)位置的亮暗對(duì)應(yīng)。例如屏的第一行的亮暗由RAM區(qū)的000H——00FH的16字節(jié)的內(nèi)容決定，當(dāng)（000H）=FFH時(shí)，則屏幕的左上角顯示一條短亮線，長(zhǎng)度為8個(gè)點(diǎn)；當(dāng)（3FFH）=FFH時(shí)，則屏幕的右下角顯示一條短亮線；當(dāng)（000H）=FFH，（001H）=00H，（002H）=00H，……（00EH）=00H，（00FH）=00H時(shí)，則在屏幕的頂部顯示一條由8段亮線和8條暗線組成的虛線。這就是LCD顯示的基本原理。字符的顯示：用LCD顯示一個(gè)字符時(shí)比較復(fù)雜，因?yàn)橐粋€(gè)字符由68或88點(diǎn)陣組成，既要找到和顯示屏幕上某幾個(gè)位置對(duì)應(yīng)的顯示RAM區(qū)的8字節(jié)，還要使每字節(jié)的不同位為“1”，其它的為“0”，為“1”的點(diǎn)亮，為“0”的不亮。這樣一來(lái)就組成某個(gè)字符。但對(duì)于內(nèi)帶字符發(fā)生器的控制器來(lái)說(shuō)，顯示字符就比較簡(jiǎn)單了，可以讓控制器工作在文本方式，根據(jù)在LCD上開(kāi)始顯示的行列號(hào)及每行的列數(shù)找出顯示RAM對(duì)應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，在此送上該字符對(duì)應(yīng)的代碼即可。 LCD參數(shù)功能及初始化此設(shè)計(jì)采用的是1602LCD字符型液晶顯示器顯示。1602LCD的主要技術(shù)參數(shù)如下：顯示容量：162個(gè)字符；芯片工作電壓：—；工作電流：()；模塊最佳工作電壓：；字符尺寸：(WH)mm。引腳功能說(shuō)明：1602LCD采用標(biāo)準(zhǔn)的14腳（無(wú)背光）或16腳（帶背光）接口，各引腳接口說(shuō)明如表41所示：表411602引腳說(shuō)明表編號(hào)符號(hào)引腳說(shuō)明編號(hào)符號(hào)引腳說(shuō)明1VSS電源地9D2數(shù)據(jù)2VDD電源正極10D3數(shù)據(jù)3VL液晶顯示偏壓11D4數(shù)據(jù)4RS數(shù)據(jù)/命令選擇12D5數(shù)據(jù)5R/W讀/寫(xiě)選擇13D6數(shù)據(jù)6E使能信號(hào)14D7數(shù)據(jù)7D0數(shù)據(jù)15BLA背光燈正極8D1數(shù)據(jù)16BLK背光燈負(fù)極1602LCD的指令說(shuō)明：1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令，如表42所示：表42 LCD控制指令表序號(hào)指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清顯示0000000012光標(biāo)返回000000001*3置輸入模式00000001I/DS4顯示開(kāi)/關(guān)控制0000001DCB5光標(biāo)或字符移位000001S/CR/L**6置功能00001DLNF**7置字符發(fā)生存儲(chǔ)器地址0001字符發(fā)生存儲(chǔ)器地址8置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址001顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址9讀忙標(biāo)志或地址01BF計(jì)數(shù)器地址10寫(xiě)數(shù)到CGRAM10要寫(xiě)的數(shù)據(jù)內(nèi)容11從CGRAM讀數(shù)11讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容1602LCD的一般初始化（復(fù)位）過(guò)程如下:延時(shí)15Ms；寫(xiě)指令38H（不檢測(cè)忙信號(hào)）；延時(shí)5mS；寫(xiě)指令38H（不檢測(cè)忙信號(hào)）；延時(shí)5mS；寫(xiě)指令38H（不檢測(cè)忙信號(hào)）；以后每次寫(xiě)指令、讀/寫(xiě)數(shù)據(jù)操作均需要檢測(cè)忙信號(hào)；寫(xiě)指令38H：顯示模式設(shè)置；寫(xiě)指令08H：顯示關(guān)閉；寫(xiě)指令01H：顯示清屏；寫(xiě)指令06H：顯示光標(biāo)移動(dòng)設(shè)置；寫(xiě)指令0CH：顯示開(kāi)及光標(biāo)設(shè)置。： LCD與AT89C51連接接口電路圖本設(shè)計(jì)中LCD初始化程序?yàn)椋簐oid init_lcd(void){ write_mand(0x3c)； write_mand(0x06)； write_mand(0x01)； write_mand(0x0c)；}5 電容器組及其投切控制電路 無(wú)功補(bǔ)償方式的選擇電容器的補(bǔ)償容量與采用的補(bǔ)償方式有關(guān)。補(bǔ)償方式不同，補(bǔ)償容量的計(jì)算公式也不相同。按電容器安裝的位置不同，低壓電網(wǎng)利用并聯(lián)電容器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆绞接腥N:低壓集中補(bǔ)償方式、分散補(bǔ)償方式和用戶終端就地補(bǔ)償方式。： 無(wú)功補(bǔ)償裝設(shè)方式目前國(guó)內(nèi)較普遍采用的一種無(wú)功補(bǔ)償方式是在用戶專用變壓器的低壓母線上進(jìn)行集中補(bǔ)償(如圖12的方式1) 。通常采用微機(jī)控制的低壓并聯(lián)電容器柜，容量在幾十至幾百干乏不等，根據(jù)用戶負(fù)荷水平的波動(dòng)投入相應(yīng)數(shù)量的電容器進(jìn)行跟蹤補(bǔ)償。主要目的是提高專用變壓器用戶的功率因數(shù)，實(shí)現(xiàn)無(wú)功的就地平衡，對(duì)配電網(wǎng)和配電變壓器的降損有一定的作用，也有助于保證該用戶的電壓水平，這種補(bǔ)償方式的投資及維護(hù)均由專用變壓器用戶承擔(dān)。將電容器組按需求的無(wú)功容量，分別裝設(shè)在相應(yīng)的母線上，或者直接與低壓干線相連，形成內(nèi)部的分散補(bǔ)償方式(如圖12中的方式2)。由于電容器分散在各用戶旁，可以就近補(bǔ)償主要用電設(shè)備的無(wú)功功率。由于這部分無(wú)功功率不再通過(guò)線路向上傳送，從而使用戶上的變壓器和配電線路的無(wú)功功率損耗相應(yīng)地減少，當(dāng)變壓器下用戶較多，用戶配電線路分路多而且距離較遠(yuǎn)時(shí)，補(bǔ)償效益最高。就地補(bǔ)償將電容器裝設(shè)在異步電動(dòng)機(jī)或電感性用電設(shè)備附近，就地進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，也稱為單獨(dú)補(bǔ)償或個(gè)別補(bǔ)償方式(如圖12中的方式3)。這種方式既可提高為用電設(shè)備供電回路的功率因數(shù)，又能改善用電設(shè)備的電壓質(zhì)量，對(duì)中、小型設(shè)備十分適用。但這種補(bǔ)償方式也有缺點(diǎn)。因?yàn)檫@種補(bǔ)償電容器組的容量只能按電動(dòng)機(jī)的空載電流選擇，因而在電動(dòng)機(jī)帶負(fù)荷運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)期處于欠補(bǔ)償狀態(tài)，仍需由電源端向受電端輸送無(wú)功功率，配電網(wǎng)的無(wú)功損耗仍然存在。綜合以上三種無(wú)功功率補(bǔ)償方式的比較，根據(jù)分析，本設(shè)計(jì)選擇采用低壓集中補(bǔ)償方式。 無(wú)功補(bǔ)償容量及分組方式的確定由前面設(shè)定的10KV配電系統(tǒng)知，配電系統(tǒng)的總?cè)萘繛?000KVA。依據(jù)補(bǔ)償容量計(jì)算式子計(jì)算電容器容量，計(jì)算式如51下： Q=S（） （51）由測(cè)量電路可以測(cè)出當(dāng)前功率因數(shù)值，～，，補(bǔ)償電容器容量情況如下表51所示：表51補(bǔ)償容量補(bǔ)償前cosφ補(bǔ)償后cosφ=，補(bǔ)償電容量（單位：kvar）64861057253249044640035230024418411842根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果和常規(guī)要求，此設(shè)計(jì)采用了10組電容器組作為投切裝置，其分組方式見(jiàn)表52所示。從表可以看到，容量最大的一組電容為160kvar，最小的一組10kvar，通過(guò)不同大小電容器組合可得到不同功率因素所需的不同容量