【正文】 B、CB）和具有多機(jī)識別功能的串行通信接口（UART），規(guī)范了功能單元的特殊功能寄存器（SF控制模式及適應(yīng)控制器特點(diǎn)的布爾處理系統(tǒng)和指令系統(tǒng)，為發(fā)展具有良好兼容性的新一代單片機(jī)奠定了良好的基礎(chǔ)。第三代：以80C51系列單片機(jī)為代表。它包括了Intel公司發(fā)展 MCS—51系列的新一代產(chǎn)品，如 8XC1580C5lFA／ FB、80C5 1GA／ GB、SXC458XC452，還包括了PhiliPs、Siemens、AMD、OKI、ATMEL等公司以 80C51為核心推出的大量各具特色、與 MCS—51引兼容的單片機(jī)。80C51系列單片機(jī)是在MCS—48的HMOS基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它們具有CHMOS結(jié)構(gòu)。它保留了MCS—48單片機(jī)的所有特性，內(nèi)部組成基本相同。同時80C51系列單片機(jī)增設(shè)了兩種可以用軟件進(jìn)行選擇的低功耗工作方式：空閑方式和掉電方式。50C51系列單片機(jī)產(chǎn)品中增加了一些外部接口功能單元，如 A／D、PWM、PCA（可編程計(jì)數(shù)器陣列）、WDT（監(jiān)視定時器）、高速1／0接口、計(jì)數(shù)器的捕獲／比較邏輯等。此外，由于80C51系列采用了CMOS技術(shù)制造而成，較之MCS—48系列集成度高、速度快、功耗低。因此 80C51系列單片機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用。如下圖34所示為80C51單片機(jī)的基本組成結(jié)構(gòu)。中央處理器與通用微處理器基本相同，只是增加了面向控制的處理功能。例如：位處理、查表、乘除法運(yùn)算、狀態(tài)檢測等，增加了實(shí)時性。存儲器采用哈佛結(jié)構(gòu)，即程序存儲器與數(shù)據(jù)存儲器截然分開，分別尋址。 50C51的并行1／0口 PO～P3共四組，其功能強(qiáng)大、使用靈活；串行1／0口為全雙工串行口，提高了與外圍設(shè)備的通信能力。單片機(jī)內(nèi)部設(shè)有定時電路，只需外接震蕩元件，一般選用晶體振蕩器，也可用外部時鐘源。圖34 80C51單片機(jī)基本組成80C51內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括算術(shù)邏輯單元ALU、累加器ACC、只讀存儲器ROM、隨機(jī)存儲RAM、指令寄存器SFR、程序地址寄存器、程序計(jì)數(shù)器PC．地址指針DPTR、定時器／計(jì)數(shù)器、并行 1／0口 PO—P串行口、程序狀態(tài)標(biāo)志計(jì)數(shù)器 PSW以及定時控制邏輯電路等。80C51單片機(jī)采用40個引腳雙列直插封裝（DIP）形式，因?yàn)槭艿揭_數(shù)目的限制，所以有不少的引腳具有第二功能。 單片機(jī)外部引腳說明MCS—51系列單片機(jī)芯片均為40個引腳，HMOS工藝制造的芯片采用雙列直插（DIP）方式封裝，下面以8051為例分析和說明下各個引腳的功能。如圖35所示MCS—51系列單片機(jī)的40個引腳中有2個專用于主電源的引腳，2個外接晶體的引腳，4個控制或與其它電源復(fù)用的引腳，以及32條輸入輸出I/O引腳。下面按引腳功能分為4個部分?jǐn)⑹龈饕_的功能。Vcc（40腳）：接+5V電源正端；Vss（20腳）：接+5V電源地端。圖35 8051單片機(jī)管腳示意圖Vcc（40腳）：接+5V電源正端；Vss（20腳）：接+5V電源地端。XTAL1（19腳）：接外部石英晶體的一端。在單片機(jī)內(nèi)部，它是一個反相放大器的輸入端，這個放大器構(gòu)成了內(nèi)振蕩器。當(dāng)采用外部時鐘時，對于HMOS單片機(jī)，該引腳接地；對于CHMOS單片機(jī)，該引腳作為外部振蕩信號的輸入端。XTAL2（18腳）：接外部晶體的另一端。在單片機(jī)內(nèi)部，接至片內(nèi)振蕩器的反相放大器的輸出端。當(dāng)采用外部時鐘時，對于HMOS單片機(jī)，該引腳作為外部振蕩信號的輸入端；對于CHMOS芯片，該引腳懸空不接?？刂菩盘柣蚺c其它電源復(fù)用引腳有、等4種形式。（1）（9腳）：RST即為RESET，為備用電源，所以該引腳為單片機(jī)的上電復(fù)位或掉電保護(hù)端。當(dāng)單片機(jī)振蕩器工作時，該引腳上出現(xiàn)持續(xù)兩個機(jī)器周期的高電平，就可實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作，使單片機(jī)回復(fù)到初始狀態(tài)（復(fù)位電路將在我的硬件設(shè)計(jì)中給出說明）。當(dāng)Vcc發(fā)生故障、降低到低電平規(guī)定值或掉電時，該引腳可接上備用電源（+5177。）為內(nèi)部RAM供電，以保證RAM中的數(shù)據(jù)不丟失。（2）（30腳）：當(dāng)訪問外部存儲器時，ALE（允許地址鎖存信號）以每機(jī)器周期兩次的信號輸出，用于鎖存出現(xiàn)在P0口的低8位地址。在不訪問外部存儲器時，ALE殿仍以上述不變的頻率（振蕩器頻率的1/6），周期性地出現(xiàn)正脈沖信號，可作為對外輸出的時鐘脈沖或用于定時目的。但要注意，在訪問片外數(shù)據(jù)存儲器期間，ALE脈沖會跳過一個，此時作為時鐘輸出就不妥當(dāng)了。對于片內(nèi)含有EPROM的單片機(jī)，在EPROM編程期間，該引腳作為編程脈沖的輸入端。（3）（29腳）：片外程序存儲器讀選通信號輸出端，低電平有效。當(dāng)從外部程序存儲器讀取指令或者常數(shù)期間，每個機(jī)器周期兩次有效，以通過數(shù)據(jù)總線口讀回指令或常數(shù)。當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器期間，信號將不出現(xiàn)。（4）（31腳）：為訪問外部程序存儲控制信號，低電平有效。當(dāng)端保持高電平時，單片機(jī)訪問片內(nèi)程序存儲器4KB（MCS—52子系列為8KB）。若超出該范圍時，自動轉(zhuǎn)去執(zhí)行外部程序存儲器的程序。當(dāng)端保持低電平時，無論片內(nèi)有無程序存儲器，均只訪問 程序存儲器。對于片內(nèi)含有EPROM的單片機(jī)，在EPROM編程期間，該引腳用于接21V的編程電源。（I/O）引腳P0口、P1口、P2口及P3口（1）P0口（39腳～32腳）：～。當(dāng)不接外部存儲器與不擴(kuò)展I/O接口時，它可作為準(zhǔn)雙向8位輸入/輸出接口。當(dāng)接有外部存儲器或擴(kuò)展I/O接口時，P0口為地址/數(shù)據(jù)分時復(fù)用口。它分時提供8位地址總線和8位雙向數(shù)據(jù)總線。對于片內(nèi)含EPROM的單片機(jī)，當(dāng)EPROM編程時，從P0口輸入指令字節(jié)，而當(dāng)檢驗(yàn)程序時，則輸出指令字節(jié)。（2）P1口（1腳～8腳）：～，可作為準(zhǔn)雙向I/O接口使用。對于MCS—52子系列單片機(jī)，：；。對EPROM編程和進(jìn)行程序驗(yàn)證時，P1口接收輸入的低8位地址。（3）P2口（21腳～28腳）：～，一般可作為準(zhǔn)雙向I/O接口。當(dāng)接有外部存儲器或擴(kuò)展I/O接口且尋址范圍超過256個字節(jié)時，P2口用于高8位地址總線送出高8位地址。對于EPROM編程和進(jìn)行程序驗(yàn)證時，P2口接收輸入的高8位地址。（4）P3口（10腳～17腳）：～。它為雙功能口，可以作為一般的準(zhǔn)雙向I/O接口，也可以將每1位用于第2功能，而且P3口的每一條引腳均可獨(dú)立定義為第1功能的輸入或第2功能。P3口的第2功能詳見表32。表 3—2 P3口第2功能表綜上所述，MCS—51系列單片機(jī)的引腳作用可歸納為以下兩點(diǎn)：（1）單片機(jī)功能多，引腳數(shù)少，因而許多引腳都具有第2功能；（2）單片機(jī)對外呈3總線形式，由PP0口組成16位地址總線；由P0口分時復(fù)用作為數(shù)據(jù)總線；由ALE、RST、與P3口中的、 、T0、T共10個引腳組成控制總線。由于是16位地址線，因此，可使外部存儲器的尋址范圍達(dá)到64KB[11]。結(jié)束語漏電保護(hù)器是低壓電路中防止人身觸電和漏電火災(zāi)的保護(hù)類電器，作為關(guān)系到人身和設(shè)備安全的各類電子式剩余電流斷路器一直沿用傳統(tǒng)的模擬集成電路期間來實(shí)現(xiàn)單一的漏電保護(hù)功能。將單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用到剩余電流斷路器可以提高其可靠性，實(shí)現(xiàn)更適用于用戶的多功能的保護(hù)。因此采用單片機(jī)技術(shù)的漏電保護(hù)裝置的研究具有重要的意義。本文在參考國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對漏電保護(hù)的方法及軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究?，F(xiàn)對本文的主要工作總結(jié)如下：研究了漏電信號的檢測和單片機(jī)的保護(hù)技術(shù)將剩余電流互感器、變壓器檢測到的信號送到運(yùn)算放大器對信號進(jìn)行放大，再由A/D0809對剩余電流信號進(jìn)行采樣和轉(zhuǎn)換，求得剩余電流的有效值及各相相電壓，并以此作為判斷電網(wǎng)漏電的依據(jù)，將處理得到的數(shù)據(jù)與額定動作值進(jìn)行比較，當(dāng)實(shí)際剩余電流值達(dá)到額定動作值時，漏電保護(hù)器發(fā)出合閘信號。最后根據(jù)比較各相相電壓大小判斷出漏電相。研究了漏電保護(hù)的數(shù)字處理技術(shù)由剩余電流互感器和變壓器檢測到得零序電流和各相相電壓，進(jìn)行處理后送入單片機(jī)的A/D輸入端，進(jìn)行數(shù)字處理，這些信號都是交流信號，一個周波為20ms，本文采用12點(diǎn)采樣法根據(jù)傅立葉全波算法得到交流信號的實(shí)部和虛部，并以此為依據(jù)得到交流信號的有效值，利用有效值進(jìn)行分析和判斷。致 謝“飲其流時思其源，成吾學(xué)時念吾師?！敝链苏撐耐瓿芍H，謹(jǐn)向我尊敬的指導(dǎo)老師李帆老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。值此論文即將完成之際，我要深深感謝他給予的悉心指導(dǎo)和支持。在整個課題的研究、論文選題和撰寫過程中都得到了老師的精心指導(dǎo)，論文里的字里行間都凝聚著老師的大量心血和汗水。老師淵博的知識、豐富的經(jīng)驗(yàn)和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)作風(fēng)給了我深深的教育和啟迪；老師勤勉的工作態(tài)度和誨人不倦的高尚品德將永遠(yuǎn)鞭策著這我在未來的人生道路上奮發(fā)努力。他謙虛坦誠、熱情隨和的個人修養(yǎng)將使我受益終身。感謝遠(yuǎn)在千里之外的家人，他們的支持和鼓勵永遠(yuǎn)是我力量的源泉，感謝他們?nèi)陙斫o我的寬容、鼓勵以及無私的付出。感謝在此過程中給予我生活上幫助的舍友和一切關(guān)心過我的人。最后，謹(jǐn)向百忙之中抽出寶貴時間來評審本論文的專家、教授表示衷心感謝！ 參考文獻(xiàn)[1] 梁正習(xí). 漏電保護(hù)器應(yīng)用技術(shù). 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1995，1434[2] 楊有啟，紐英建. 電氣安全工程. 北京：首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易出版社，2000，101103[3] 何瑞華. 我國低壓電器現(xiàn)狀及國內(nèi)外發(fā)展趨勢. 低壓電器，1998，38[4] 胡天露. 礦井電網(wǎng)的漏電保護(hù). 北京：煤炭出版社，1987 2327[5] 王萍. 單片機(jī)在剩余電流斷路器上的應(yīng)用. 電工技術(shù)雜志，2004，3334[6] 蔣文華. 淺析漏電保護(hù)器. 建筑安全，1999，4041[7] 賀家禮，宋從矩. 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理. 北京：中國電力出版社，1980，5664[8] 鄒有明. 漏電保護(hù)基礎(chǔ)（技術(shù)講座）. 煤礦機(jī)電，1994[9] 章長東. 工業(yè)與民用電氣安全. 北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1996[10] 顧永輝. 煤礦電工手冊. 北京：煤炭工業(yè)出版社，1992[11] 張毅坤，陳善久. 單片微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用. 西安：西安電子科技大學(xué)出版社， 1998[12] 李學(xué)海. C語言入門與實(shí)踐. 北京：北京航天大學(xué)出版社，2002，1112[13] 柳永智，劉曉川. 電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動. 北京：中國電力出版社，2003，125139[14] 傅周興，趙建文. 微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù). 西安：西科科技大學(xué)，2006，97100 38