【正文】 敬請各位老師批評指導(dǎo)。在這段時間里面，吳老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和熱忱的工作作風(fēng)使我十分佩服，她的知道使我也受益匪淺，同組的同學(xué)也給我了我極大的幫助，在此對幫助我的老師和同學(xué)表示深深的感謝。首先，豐富了自己的知識面，學(xué)通了以前沒學(xué)通的東西，具體了解了怎么去完成一個電路的設(shè)計(jì)。流程圖如圖 45所示 。 基 于單片機(jī)的電量檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì) 22 表 41 方式寄存器－ TMOD各位功 能 位 名稱 功 能 D7 GATE 定時器 /計(jì)數(shù)器 T1 門控制 D6 C/T 定時器 /計(jì)數(shù)器 T1 功能選擇位； C/T =1 計(jì)數(shù)器， C/T =0 定時器 D5 M1 定時器 /計(jì)數(shù)器 T1 方式選擇位 D4 M0 定時器 /計(jì)數(shù)器 T1 方式選擇位 D3 GATE 定時器 /計(jì)數(shù)器 T0 門控制 D2 C/T 定時器 /計(jì)數(shù)器 T0 功能選擇位； C/T =1 為計(jì)數(shù)器， C/T =0 為定時器 D1 M1 定時器／計(jì)數(shù)器 T0 方式選擇位 D0 M0 定時器／計(jì)數(shù)器 T0 凡是選擇位 表 42 定時器／計(jì)數(shù)器 T0、 T1的四種工作方式 適用于定時器／計(jì)數(shù)器前，應(yīng)對它進(jìn)行標(biāo)稱初始化，在本系統(tǒng)中，適用定時器T0，工作方式 1，計(jì)算 T0 的初值，定時 2S 顯示，如果到 2S 顯示電壓值， 否則顯示電流值。定時器實(shí)際上是工作在計(jì)數(shù)方式下 ，只不過對固定平率的脈沖計(jì)數(shù)，由 于脈沖周期也固定，由計(jì)數(shù)值可以計(jì)算出計(jì)數(shù)時就愛你，有定時的功能。因此，在程序中需要考慮到防抖動的問題。首先要判斷是否有減按下，如果的確有鍵按下，例如 KEY1，選通模擬通道，單片機(jī)通過 口發(fā)出啟動轉(zhuǎn)換信號 ADC0809，轉(zhuǎn)換結(jié)束，將數(shù)據(jù)從 ADC0809 中讀取送入AT89C51 單片機(jī)中進(jìn)行標(biāo)度轉(zhuǎn)換和拆數(shù)等運(yùn)算，并顯示于 LED 數(shù)碼管。具有各種各樣的數(shù)據(jù)類型，并引入了 指針 概念，可使程序效率更高。結(jié)構(gòu)式語言的顯著特點(diǎn)是代碼及數(shù)據(jù)的分隔化，即程序的各個部分除了必要的信息交流外彼此獨(dú)立。 C 是中級語言。此時如果 G 為低電平，數(shù)據(jù)即從并口 QA～ QH 輸出，把 QS～ QH 與LED 的 8 段相接。把其他三根線和單片機(jī)的 I／ O 口相接，即可實(shí) 現(xiàn) LED 控制。清除端 ﹝ SRCLR﹞的低電平只對寄存器復(fù)位﹝ QH1 為低電平﹞，而對鎖存器無影響。 由于本系統(tǒng)只涉及到 4 位顯示輸出，就采用了 4 片 8 位移位寄存器串級使用的LED 靜態(tài)顯示方式。各個 LED 的顯示字符一經(jīng)確定，相應(yīng)鎖存器的輸出將維持不變，知道顯示另一個字符為止。若要將各位 LED 能夠顯示出與本位相應(yīng)的顯示字符，就必須采用掃描顯示方式，即在某一時刻，只讓某一位的位選線狀態(tài)，而其他各位的位選線處于關(guān)閉狀態(tài)，同時段選線上輸出相應(yīng)位要顯示字節(jié)的段碼。 LED 的動態(tài)顯示方式 在多位 LED 顯示時，為了簡化硬件電路，通常將所有位的段選線相應(yīng)的并聯(lián)在一起，有一個 8 位 I/O 控制，形成段選線的多路復(fù)用。 D P YL E D g ndcbag7 段 位 L E Dfe8 段 位 L E D12345678abcdefgabcdefgd pD P Yagbdcd p 圖 39 數(shù)碼管 基 于單片機(jī)的電量檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì) 16 LED 顯示器是由 N 各 LED 顯示塊拼接成 N 個 LED 顯示器。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，如果需要顯示的內(nèi)容只有數(shù)碼和某些字母，使用 LED 數(shù)碼管是一種較好的選擇。獨(dú)立式按鍵電路配置靈活，軟件簡單，但每個按鍵需要占用一個輸入口線，在按鍵數(shù)量較多時，需要較多的輸入口線且電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故此種鍵盤適用于按鍵較少或操作速度較高的場合。這樣，當(dāng)按鍵沒有按下時，所有的輸出端都是高電平，代表無鍵按下。在矩陣式鍵盤中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過一個按鍵加以連接。 START 上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位。 Vcc：電源，單一＋ 5V。當(dāng) A／ D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時，此端輸入一個高電平，才能打開輸出三態(tài)門，輸出數(shù)字量。 ALE:地址鎖存允許信號，輸入，高電平有效。通道選擇表如表 33所示 。 ALE：地址鎖存允許信號，輸入。多路開關(guān)可選通 8 個模擬通道，允許 8 路模擬量分時輸入，共用 A／ D 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 首先，單片機(jī)通過控制口發(fā)出啟動轉(zhuǎn)換信號，命令 A／ D 轉(zhuǎn)換器開始轉(zhuǎn)換，肉厚單片機(jī)通過狀態(tài)讀入轉(zhuǎn)換器的狀態(tài)，并判斷它是否轉(zhuǎn)換結(jié)束。可以認(rèn)為， A／ D 轉(zhuǎn)換器是一個將模擬信號值編制成對應(yīng)的二進(jìn)制碼的編碼器。 EOC通過非門連接到 AT89C51 的 INTO 腳，可通過查詢方式來檢測轉(zhuǎn)換是否完成。 模數(shù)轉(zhuǎn)換部分的設(shè)計(jì) 隨著半導(dǎo)體技術(shù)數(shù)字化和集成化的日益調(diào)高，在推動微控制器、數(shù)字信號處理器、微機(jī)械電子系統(tǒng)的發(fā)展中，也推動了嵌入或隱形模數(shù)﹝ A／ D﹞轉(zhuǎn)換技術(shù)的發(fā)展，A／ D 轉(zhuǎn)換技術(shù)在變得越來越復(fù)雜的同時，也正朝著高精度、高速度的發(fā)展方向邁 進(jìn)。 (5)每對 FLASH 存儲陣列寫入一個字節(jié)，加上一個 ALE／ PROG 編程脈沖。編程時，可采用 4 MHz－ 20MHz 的時鐘振蕩器 ,AT89C51 編程方法如下： (1)在底線上加上要編程單元的地址信號。 AT89C51 單片機(jī)中，有些屬于低電平編程方式，而有些則是高電壓編程方式。10pF。這個放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成自激振蕩器，振蕩電路如圖 32所示 。 FLASH 存儲器編程時，該引腳 加上 +12V 的編程允許電源 Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V編程電壓 Vpp。該位置后，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令 ALE才會被激活，此外，該引腳后被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置 ALE無效。即使不訪問外部存儲器， ALE 仍一時鐘 振蕩頻率的 1／ 6 輸 出固定的正弦脈沖 信號，因此它可以對外輸出時鐘或用于定時目的。 除了作為一般的 I／ O口線外，更重要的用途是它的第二功能，如下表所示： 表 31 P3口的替代功能 P3口還接受一些用于 FLASH 閃速存儲器編程和程序校檢的控制信號。 P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時接收高八位地址信號和控制信號。并因此作為輸入時， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 P1口： P1 口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸基 于單片機(jī)的電量檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7 出 4TTL 門電流。 P0口： P0 口為一個 8位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。 89C51 單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。 89C 51是一種帶 2K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的單片機(jī)。 8031 外擴(kuò)一片 4KB EPROM 就相當(dāng)于 8751，它的最 大優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低。所以 8051 適用用應(yīng)用在程序已定且批量大的單片機(jī)產(chǎn)品中，所以也不采用。 8031 內(nèi)部包括一個 8 為 CPU、 128 個字節(jié) RAM， 21 個特殊功能的寄存器（ SFR）、4 個 8 位并行 I／ O 口、 1 個全雙工穿行口、 2 個 16 位定時器／計(jì)數(shù)器，但片內(nèi)無程序存儲器，需外擴(kuò) EPROM 芯片 。 基 于單片機(jī)的電量檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5 控制電路的設(shè)計(jì) 單片機(jī)的選擇 20 世紀(jì) 80 年代以來，單片機(jī)的發(fā)展非常迅速，就通用單片機(jī)而言，世界上 一些著名的計(jì)算機(jī)廠家已經(jīng)投放市場的產(chǎn)品就有 50 多個系列，數(shù)百個品種。 3 硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 硬件框圖 A D C 0 8 0 9按 鍵A T 8 9 C 5 1L E D 顯 示W(wǎng) B V 4 1 4 A S 3W B I 4 1 4 A S 1 圖 31 硬件框圖 本設(shè)計(jì) 是 AT89C51 單片機(jī)控制的電量檢測系統(tǒng)。轉(zhuǎn)換原理分為平均值轉(zhuǎn)換和真有效值轉(zhuǎn)換，平均值轉(zhuǎn)換器成本低，適用于標(biāo)準(zhǔn)正弦交流信號轉(zhuǎn)換；真有效值轉(zhuǎn)換器適用于含有多次諧波的交流信號 （ 如三角波、矩形波、梯形波、可控硅調(diào)功波等 ） ，單成本較高。只有輸出跟蹤電壓 Vg 的產(chǎn)品才使用正負(fù)電源基 于單片機(jī)的電量檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 ﹝ +E,E﹞ ,其他產(chǎn)品才使用單一正電源。結(jié)構(gòu)形式多樣，提供直插式、 DIN 卡裝式安裝方式，方便各種場合使用等特點(diǎn)。 基 于單片機(jī)的電量檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2 2 WB 系列交流電量傳感器 概述 WB 系列交流電量傳感器采用電磁隔離技術(shù)和專用厚膜集成電路。當(dāng)檢測電路完成一次測量后，微機(jī)讀取測量數(shù)據(jù)，進(jìn)行了解檢測電路的工作狀態(tài)。通過分析和研究，提出了 軟件系統(tǒng) 方面的設(shè)計(jì)方案，最關(guān)鍵的問題是 A/D 轉(zhuǎn)換程序的設(shè)計(jì)、主程序和子程序的流程方案 關(guān)鍵詞 A/D 轉(zhuǎn)換器 LED 顯示 器 ADC0809 74HC595 單片機(jī) 基 于單片機(jī)的電量檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì) II POWER DETECTIO SYSTEM BESED ON SINGLE CHIP DESIGN ABSTRACT With the growing power system capacity and the increasing level voltage operation, the traditional amount of power detection system weaknesses exposed more and more difficult to meet the modern power grid to the automation, digital development. This paper outlines the WB series AC power sensor working principle and the work of technical indicators, and made the hardware system design, including control circuits, modules conversion ponent, keyboard part, LED showed that some aspects of the design. Then introduced the ADC0809 and the 74HC595 in the electronic interface properties, while the structural principles and functions of cell division was analyzed and studied, the suitable range of data conversion software by. Through analysis and research, the design of software systems, the most critical issue is A / D conversion process of design, the main program and subroutine program flow. KEYWORDS A/D conversion chip 74HC595SCM ADC0809 LED display chip 目 錄 中文摘要 ................................................................................................ 錯誤 !未定義書簽?；?于單片機(jī)的電量檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì) I 基于單片機(jī)的電量檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要 隨著電力系統(tǒng)電量的日益擴(kuò)大和電壓運(yùn)行等級的不斷提高，傳統(tǒng)的電量檢測系統(tǒng)暴露出越來越多的缺點(diǎn)，難以滿足現(xiàn)代電網(wǎng)向自動化、數(shù)字化發(fā)展的需要。 英文摘要 ............................................................................................................................. II 1 緒論 .................................................................................................................................. 1 2 WB 系列交流電量傳感器 ........................................................................................... 2 概述 ........................................