【正文】 程序分別完成。這種方式可以實(shí)現(xiàn)程序的模塊化設(shè)計(jì)。使主程序和子程序的修改及調(diào)試工作都變得十分方便。：2022 屆 測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）36主程序系統(tǒng)初始化參數(shù)調(diào)整？調(diào)用參數(shù)調(diào)整子程序調(diào)用電壓、電流以及溫度保護(hù)判斷子程序輸出保護(hù)動(dòng)作？調(diào)用保護(hù)動(dòng)作子程序掃描鍵盤、刷新顯示NYNY 主流程圖 鍵盤子程序設(shè)計(jì)2022 屆 測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）37鍵盤中斷服務(wù)程序由外部中斷輸入引腳EXINT觸發(fā)，當(dāng)有按鍵按下時(shí)，CPU響應(yīng)EXINT外部中斷，轉(zhuǎn)入鍵盤中斷服務(wù)程序。鍵盤中斷服務(wù)程序關(guān)閉鍵盤中斷延時(shí) 10ms 去抖讀 P2 口，確定是否有鍵按下有鍵按下？逐行掃描進(jìn)行按鍵識(shí)別，計(jì)算鍵值根據(jù)鍵值和程序運(yùn)行狀態(tài)，調(diào)用相應(yīng)鍵值處理程序開鍵盤中斷中斷返回NY 鍵盤中斷服務(wù)程序流程圖 顯示子程序設(shè)計(jì)2022 屆 測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）38電動(dòng)機(jī)智能保護(hù)器所帶的液晶顯示模塊需要實(shí)時(shí)顯示電動(dòng)機(jī)和保護(hù)器的運(yùn)行信息。因此，需要在主循環(huán)內(nèi)不斷刷新顯示。：開始選擇字符顯示方式電動(dòng)機(jī)智能保護(hù)器所帶的液晶顯示模塊需要實(shí)時(shí)顯示電動(dòng)機(jī)和保護(hù)器的運(yùn)行信息。因此，需要在主循環(huán)內(nèi)不斷刷新顯示。設(shè)置字符顯示區(qū)首地址設(shè)置顯示緩沖區(qū)首地址取顯示內(nèi)容輸出控制信號(hào)輸出顯示內(nèi)容完成顯示？返回YN 顯示子程序流程圖 定時(shí)器及數(shù)據(jù)采集子程序設(shè)計(jì)2022 屆 測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）39STC90C58AD單片機(jī)有兩個(gè)與8051相兼容的定時(shí)器：定時(shí)器0、定時(shí)器l。在本裝置中定時(shí)器0作為普通定時(shí)器，產(chǎn)生周期性定時(shí)中斷以啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換；定時(shí)器1作為串行通信的波特率發(fā)生器使用。模擬量的數(shù)據(jù)采集由AD模塊完成，AD轉(zhuǎn)換在定時(shí)器0的中斷處理程序中啟動(dòng)，采用中斷方式，在AD轉(zhuǎn)換完成后讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果，然后對(duì)轉(zhuǎn)換結(jié)果進(jìn)行軟件濾波。開關(guān)量的數(shù)據(jù)采集直接從FO口讀取邏輯電平值即可。程序流程圖如圖 所示。開始清除中斷標(biāo)志讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果軟件濾波處理讀取開關(guān)量輸入信號(hào)結(jié)束 參數(shù)調(diào)整子程序設(shè)計(jì)2022 屆 測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）40本電動(dòng)機(jī)智能保護(hù)器的保護(hù)功能面向的是交流電機(jī)，對(duì)于不同型號(hào)的交流電機(jī)，各自的工作電壓、電流、額定功率、額定溫升都有不同，為使保護(hù)器能夠適用于各種不同的情況在程序設(shè)計(jì)時(shí)添加了參數(shù)調(diào)整子程序，在保護(hù)器投入使用之前根據(jù)不同的電動(dòng)機(jī)型號(hào)及類型進(jìn)行必要的參數(shù)設(shè)置，這樣就可以使保護(hù)器的使用更加靈活，擴(kuò)大了適用范圍。開始參數(shù)切換顯示當(dāng)前參數(shù)值修改確認(rèn)顯示當(dāng)前參數(shù)修改下一個(gè)？結(jié)束YN 參數(shù)調(diào)整子程序流程圖2022 屆 測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）41開始從預(yù)訂 RAM 中取最近采樣的三個(gè)電流有效值求電流最大值 maxI短 路 整 定 值 ？?maxI清短路故障標(biāo)記短路故障計(jì)時(shí)器清零轉(zhuǎn)下一保護(hù)模塊短路故障標(biāo)記為 1？時(shí)限已到？置=1，=1，斷電保護(hù)和報(bào)警將本次運(yùn)行參數(shù)、時(shí)間信息、故障類型存入EEPROM 故障信息記錄區(qū)將故障信息送液晶顯示器顯示關(guān)軟件定時(shí)器中斷，停止采樣返回置短路故障標(biāo)記短路故障啟動(dòng)計(jì)時(shí)YN YYNN 故障處理子程序2022 屆 測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）42監(jiān)控信息顯示界面 事件報(bào)告顯示界面參數(shù)設(shè)置事件報(bào)告產(chǎn)品信息故障 1故障 2故障 3故障 4保護(hù)參數(shù)設(shè)置電機(jī)參數(shù)設(shè)置故障 X故障類型：動(dòng)作值：短路倍數(shù)：堵轉(zhuǎn)倍數(shù)：過壓倍數(shù)：欠壓倍數(shù)：額定電壓：額定電流：額定功率：繞組接法：顯示產(chǎn)品型號(hào)顯示軟件版本號(hào)顯示制造商顯示出廠日期 ?aIabU bc cIa 過流反時(shí)限保護(hù)過載倍數(shù)：動(dòng)作時(shí)限：增加數(shù)據(jù)點(diǎn)主菜單產(chǎn)品信息顯示界面保護(hù)參數(shù)設(shè)置界面電機(jī)參數(shù)設(shè)置界面參數(shù)設(shè)置菜單 系統(tǒng)菜單式操作界面2022 屆 測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）43 故障處理子程序設(shè)計(jì)故障處理子程序主要任務(wù)是根據(jù)最近采集到的數(shù)據(jù)按下列順序依次進(jìn)行故障判斷。故障判斷順序依次為短路、堵轉(zhuǎn)、斷相、過壓、欠壓、過載。： 系統(tǒng)菜單式操作界面設(shè)計(jì)本系統(tǒng)的顯示接口采用128X64點(diǎn)陣的液晶顯示模塊，滿屏共可顯示4X8個(gè)漢字(1616點(diǎn)陣)或4X16個(gè)ASCII字符(16X8)，為系統(tǒng)的設(shè)計(jì)菜單式操作界面提供了硬件基礎(chǔ)。(圖中僅列部分界面)。當(dāng)系統(tǒng)開機(jī)穩(wěn)定后顯示主菜單，當(dāng)按下“確定”鍵后，系統(tǒng)進(jìn)入監(jiān)控保護(hù)狀態(tài)，顯示界面以“監(jiān)控信息顯示界面”格式顯示；當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障后以“事件報(bào)告顯示界面”格式報(bào)告故障。菜單項(xiàng)的識(shí)別主要是通過菜單頁面標(biāo)記以及該菜單的子菜單標(biāo)記和掃描到的鍵值這三個(gè)要素來確定。2022 屆 測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）44第 5 章 電動(dòng)機(jī)保護(hù)器實(shí)驗(yàn)及可靠性驗(yàn)證電動(dòng)機(jī)保護(hù)器整體設(shè)計(jì)制作完成之后，為驗(yàn)證其保護(hù)實(shí)際性能是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，在實(shí)驗(yàn)室條件下對(duì)其進(jìn)行了一系列的性能測(cè)試。 電動(dòng)機(jī)保護(hù)器測(cè)量精度測(cè)試實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)通過標(biāo)準(zhǔn)電源給電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置輸入不同的電壓電流模擬電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的各種工況。然后測(cè)試電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置的測(cè)量精度和靈敏度。實(shí)驗(yàn)數(shù)。誤差 /%?標(biāo)準(zhǔn)源設(shè)定參量 實(shí)際測(cè)量值A(chǔ) B C= = ==， =， = = = = =， =， = = = ==， =， = 0= = =220VU=， =， =V 電動(dòng)機(jī)保護(hù)器過流保護(hù)實(shí)驗(yàn)（分段保護(hù)）電動(dòng)機(jī)保護(hù)器整定值與整定時(shí)間設(shè)定：I 段定值： ，I 段延時(shí)：；II 段定值：，II 段延時(shí)：，過流保護(hù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表 所示。2022 屆 測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）45表 電動(dòng)機(jī)過流保護(hù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)設(shè)定參量 過流保護(hù)ON/OFF延時(shí)時(shí)間 現(xiàn)象5．00sONI 段，II 段保護(hù)都不動(dòng)作。5．00s= = =1AAIBCOFF無動(dòng)作。5．00s I 段，II 段保護(hù)都不動(dòng)作。ON II 段保護(hù)繼電器動(dòng)作，顯示并報(bào)警。5．00s= = =OFF無動(dòng)作。5．00s I 段保護(hù)繼電器動(dòng)作，顯示并報(bào)警。ON II 段保護(hù)繼電器動(dòng)作，顯示并報(bào)警。5．00s= = =OFF無動(dòng)作。 電動(dòng)機(jī)保護(hù)器電壓保護(hù)實(shí)驗(yàn)電動(dòng)機(jī)保護(hù)器電壓保護(hù)整定值，整定時(shí)間設(shè)定：欠壓定值： 85%，過?壓定值： 110%；?電壓延時(shí)：；額定電壓：220V。表 電動(dòng)機(jī)保護(hù)器電壓保護(hù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)設(shè)定參量 電壓保護(hù)ON/OFF延時(shí)時(shí)間現(xiàn)象ON= = =220VAUBCOFF無動(dòng)作。ON 過壓顯示報(bào)警，繼電器動(dòng)作。= = =242VOFF11s無動(dòng)作。2022 屆 測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）46ON 欠壓顯示報(bào)警，繼電器動(dòng)作= = =198VAUBCOFF 無動(dòng)作。 電動(dòng)機(jī)保護(hù)器輕載保護(hù)實(shí)驗(yàn)設(shè)定額定電流：5A；設(shè)定整定電流： / / 48%=。實(shí)驗(yàn)數(shù)AIBC?據(jù)如表 所示。表 電動(dòng)機(jī)保護(hù)器輕載保護(hù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)設(shè)定參量 輕載保護(hù) ON/OFF 動(dòng)作時(shí)間 現(xiàn)象ON/ / =OFF無動(dòng)作ON 輕載顯示報(bào)警，保護(hù)繼電器動(dòng)作/ / =OFF10s無動(dòng)作 電動(dòng)機(jī)保護(hù)器實(shí)驗(yàn)總結(jié)本實(shí)驗(yàn)是在實(shí)驗(yàn)室，通過標(biāo)準(zhǔn)電源給電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置輸入不同的電壓電流模擬電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的各種工況，對(duì)電動(dòng)機(jī)保護(hù)器測(cè)量的精度，以及過流保護(hù)、電壓保護(hù)、輕載保護(hù)等性能進(jìn)行檢測(cè)。由保護(hù)器精度測(cè)試實(shí)驗(yàn)可以看出保護(hù)器的測(cè)量精度比較高，誤差范圍非常小，靈敏度比較高。由保護(hù)器保護(hù)性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)可以看出保護(hù)器保護(hù)動(dòng)作正確率達(dá)到100%。本電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的實(shí)際效果達(dá)到了本論文設(shè)計(jì)的要求。2022 屆 測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）47第 6 章 總結(jié)及展望電動(dòng)機(jī)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用，但是其高故障率對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，因此在分析傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置不盡完善的基礎(chǔ)上，研制功能完善、可靠性高的電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置己經(jīng)成為必要。本論文以微控制器為核心的電動(dòng)機(jī)智能保護(hù)器為研究對(duì)象，在查閱了大量數(shù)據(jù)資料的基礎(chǔ)上對(duì)電動(dòng)機(jī)智能保護(hù)器的軟件、硬件系統(tǒng)做了詳細(xì)的設(shè)計(jì)，做了大量的工作，主要取得以下成果：(1)查閱大量的文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)以及其它資料，在此基礎(chǔ)上對(duì)國內(nèi)外電動(dòng)機(jī)智能保護(hù)器的發(fā)展現(xiàn)狀作出了合理的分析，提出了以STC90C58AD單片機(jī)為核心處理器的電動(dòng)機(jī)智能保護(hù)器解決方案。(2)通過對(duì)電動(dòng)機(jī)基本運(yùn)行原理的深入分析，得到三相異步電動(dòng)機(jī)的等效電路，從等效電路入手分析了電動(dòng)機(jī)的常見故障及其判斷方法。(3)結(jié)合STC90C58AD單片機(jī)的特點(diǎn)，對(duì)系統(tǒng)的采樣方案及其實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了反復(fù)的研究。(4) 在以上成果的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了以STC90C58AD單片機(jī)為控制核心的電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置硬件電路。(5)給出了基于STC90C58AD單片機(jī)的系統(tǒng)軟件的完整實(shí)現(xiàn)方案。本文所設(shè)計(jì)的電動(dòng)機(jī)智能保護(hù)裝置還有許多需要改進(jìn)之處，以進(jìn)一步提高性能。具體有以下幾個(gè)方面：(1)深入挖掘STC90C58AD單片機(jī)的性能，充分利用單片機(jī)的片上資源，提高數(shù)據(jù)采集、處理速度，盡量縮短動(dòng)作延遲。(2)在現(xiàn)有保護(hù)器裝置的基礎(chǔ)上改進(jìn)保護(hù)算法，使保護(hù)器能更加準(zhǔn)確的判斷出電動(dòng)機(jī)的故障。2022 屆 測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）48(3)對(duì)電動(dòng)機(jī)智能保護(hù)器的軟硬件系統(tǒng)做進(jìn)一步的改進(jìn)，以期提高其抗干擾性能。當(dāng)今社會(huì)已全面進(jìn)入信息化時(shí)代，電動(dòng)機(jī)智能保護(hù)器的設(shè)計(jì)將會(huì)伴隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展取得長(zhǎng)足的進(jìn)步。參考文獻(xiàn)[1][M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,[2]華成英，[M].北京：高等教育出版社 [3]張建國，張素琴，楊春平，[M].北京：高等教育出版社 [4]郭天祥，新概念51單片機(jī)C語言教程[M].北京：[5][M].北京：北京航空航天出版社，2022[6]張毅坤，曹錳，[M].陜西：西安交通大學(xué)出版社，[7] 單片機(jī)實(shí)踐與系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2022 年 1 月[8] （第 2 版）[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，[9][M].北京 機(jī)械工業(yè)出版社，[10][J].電機(jī)與控制應(yīng)用，2022 年 4 月[11]王曉雪， STM32 的智能電機(jī)保護(hù)器的設(shè)計(jì)[J].電子技術(shù)，[12]馮浩源,[J]. 中國水運(yùn)(下半月). [13]樊利軍,張春芝,[J]. 煤炭工程. 2022(10)[14]高炎萃,武一,都鑫,于海江,栗彩霞,計(jì)[J]. 四川理工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2022(01)[15] 余劍,呂福勝. 單片機(jī) 89C52 控制的三相電機(jī)保護(hù)器[J].煤礦機(jī)電. 2022(06)[16][J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. [17] 李占平,王明星,李建書. 智能電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)器[J]. 煤炭技術(shù) . 2022(04)2022 屆 測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）49[18] Electric motor protector development [J] International Journal of Production Research,[19] with 4K Bytes Flash [20]Dallas Semiconductor Ltd. Understanding and Using Cyclic Redundancy Checks with Dallas iButton Products. Dallas Semiconductor Products Data Sheet，2022致謝在學(xué)風(fēng)濃厚且治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)母叩葘W(xué)府中，我終于完成了本科階段的學(xué)業(yè)，并按時(shí)完成了我的論文。在此，我對(duì)那些曾經(jīng)或正在幫助我，支持我的老師、家人、同學(xué)和朋友表示衷心的感謝!首先我最衷心地感謝我的導(dǎo)師趙懷軍老師。趙老師平易近人的風(fēng)格、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、豐富的知識(shí)、對(duì)工作孜孜不倦的追求以及對(duì)學(xué)生充滿父愛般的關(guān)懷不僅讓我在學(xué)業(yè)上躍上了一個(gè)新的臺(tái)階，更加讓我懂得了人生的許多道理，將讓我受益終生。本論文的產(chǎn)出過程自始至終都得到了趙老師的悉心指導(dǎo)，從畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題到科研課題的確定，從開始到完成無不傾注了趙老師的辛勤汗水。感謝我的父母多年來對(duì)我含辛茹苦的養(yǎng)育之恩。他們愛子情深，為我付出了太多的心血和汗水!感謝我的家人一直對(duì)我的理解和支持，在生活上的幫助以及在精神上的鼓勵(lì)。感謝我的師兄孟凡海，師姐黨喜玲在學(xué)習(xí)上給予的熱心幫助和鼓勵(lì)，大家勤奮好學(xué)和樂于助人的精神為我樹立了榜樣，時(shí)刻激勵(lì)著我不斷奮斗!感謝西安理工大學(xué)這一培養(yǎng)人才的沃土，賦予我知識(shí)，賜給我榮譽(yù)，鑄造我人格，指引我道路。還要感謝所有關(guān)心我、幫助我、支持我，但這里還沒有提及的人們，謝謝你們!所有這些都將會(huì)使我在今后的人生道路上更加信心百倍的挑戰(zhàn)自我、挑戰(zhàn)人生、追求卓越、創(chuàng)造輝煌!附錄 1 電動(dòng)機(jī)保護(hù)器原理圖2022 屆 測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）50附錄 2 電動(dòng)機(jī)保護(hù)器 PCB 圖