【正文】 作為整個(gè)保護(hù)的核心元件，PIC16F877市場(chǎng)供應(yīng)充足，價(jià)格便宜，性能優(yōu)良，是作為漏電保護(hù)器單片機(jī)的首選，其他外圍電路的使用元件都十分便宜，市場(chǎng)供應(yīng)充足，完全能夠滿足漏電保護(hù)器的生產(chǎn)需要，智能漏電保護(hù)器便宜的價(jià)格，良好的性能，必將在今后的電力網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。在日常生活中，因電氣設(shè)備使用不當(dāng)或線路漏電造成的電氣事故時(shí)有發(fā)生，低壓配電系統(tǒng)線路的漏電、用電設(shè)備的漏電、過(guò)載及短路或者接地電流流過(guò)金屬焊縫發(fā)熱都可能導(dǎo)致火災(zāi)。分別顯示出各相漏電電流，更便于用戶故障分析，判斷究竟是哪一相線路發(fā)生了漏電。實(shí)現(xiàn)漏電電流數(shù)字顯示，為用戶提供了一個(gè)監(jiān)視電網(wǎng)漏電情況的手段。進(jìn)入動(dòng)作判斷執(zhí)行單元，： （53）突變電流的相位為： （54） 漏電動(dòng)作記憶和顯示模塊普通的漏電保護(hù)器動(dòng)作后，用戶無(wú)法知道動(dòng)作時(shí)的情況，不利于故障原因分析。模塊2實(shí)現(xiàn)的功能為在電流周期的最后兩個(gè)采樣周期內(nèi)，加入最后兩個(gè)采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)的平方，計(jì)算均值并開(kāi)方，得到有效值，進(jìn)入漏電動(dòng)作控制輸出模塊。即將電流周期等分為40份，由TMR2定時(shí)產(chǎn)生中斷，在每個(gè)TMR2中斷周期內(nèi)進(jìn)行一次采樣并作相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理。為保證周期的精確度，自動(dòng)檢測(cè)電網(wǎng)頻率，并自動(dòng)跟蹤電網(wǎng)頻率的變化，避免因電網(wǎng)頻率改變而使漏電動(dòng)作特性改變。 主程序的設(shè)計(jì)：1）檢測(cè)緩變漏電電流2）檢測(cè)突變漏電電流3）漏電電流動(dòng)作判斷和控制4）動(dòng)作原因、分合閘次數(shù)記憶，數(shù)據(jù)的顯示本課題的控制軟件由五部分組成，為上電初始化模塊、中斷服務(wù)模塊、漏電信號(hào)分析模塊、漏電動(dòng)作輸出模塊、漏電電流顯示模塊。這種程序的可修改性及可維護(hù)性比較好。模塊的內(nèi)部聯(lián)系應(yīng)該緊密，而各模塊之間的聯(lián)系應(yīng)盡量少，每個(gè)模塊通過(guò)所提供的接口與外界聯(lián)系，各模塊可以單獨(dú)設(shè)計(jì)調(diào)試，然后拼裝成為一個(gè)整體以完成系統(tǒng)所需要的功能。對(duì)大型程序設(shè)計(jì)而言，模塊化是一種必然的趨勢(shì)。對(duì)于緩慢變化的剩余電流信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤顯示，并據(jù)此切換剩余電流的動(dòng)作檔位。硬件部分是系統(tǒng)的軀干部分，但是系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)和可靠運(yùn)行，還依賴于完整的軟件設(shè)計(jì)，即軟件設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)任務(wù)的關(guān)鍵，是系統(tǒng)的靈魂。采用線性穩(wěn)壓器件LM7805和LM7905設(shè)計(jì)的＋5V和5V的電源電路如圖49所示。并聯(lián)二極管時(shí)一定要注意極性不可接反，否則起不到任何保護(hù)作用。此時(shí)，作為開(kāi)關(guān)管使用的的三極管N1截止，繼電器的輸入回路脫離＋12V、－12V電源，故繼電器分閘。開(kāi)關(guān)管N1采用的是三極管2N222A。繼電器的輸出回路接于接觸器或斷路器的控制回路中。繼電器控制部分作為動(dòng)作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其作用非常關(guān)鍵，它工作的的可靠性也決定了剩余電流保護(hù)器工作的可靠性。液晶屏與PIC16F877單片機(jī)硬件接口電路如圖47所示。74HC04反相器用來(lái)實(shí)現(xiàn)振蕩器所需的180度相移， 的電阻用來(lái)提供負(fù)反饋給反相器，的電位器用來(lái)提供偏壓，從而使反相器74HC04工作在線性范圍內(nèi)。PIC16F877復(fù)位功能如圖45所示：按下按鍵低電平有效，單片機(jī)人工復(fù)位。其實(shí)只有在單片機(jī)執(zhí)行程序期間，看門狗發(fā)出超時(shí)溢出，才會(huì)引發(fā)單片機(jī)的復(fù)位，而另一種情況對(duì)于PIC16F87X單片機(jī)而言則不會(huì)引發(fā)單片機(jī)的復(fù)位。2） 人工復(fù)位(單片機(jī)在執(zhí)行程序期間)：無(wú)論是單片機(jī)在按頂先設(shè)定的正常順序遠(yuǎn)行程序，還是出現(xiàn)單片機(jī)進(jìn)入不可預(yù)知的某一個(gè)死循環(huán)(形成死機(jī)現(xiàn)象)，都得認(rèn)作單片機(jī)在執(zhí)行程序。全部引腳有第二功能，部分引腳有第三功能RB0RB73340I/O端口B是一個(gè)輸入/輸出可編程的雙向端口，做輸入時(shí)內(nèi)部有可編程的弱上拉電路，此外部分引腳有第2功能RC0RC71518,2326I/O端口C是一個(gè)輸入/輸出可編程的雙向端口此外還有第2第3功能RD0RD71922,2730I/ORD端口是一個(gè)輸入/輸出可編程的雙向端口；此外全部引腳都有第2功能RE0RE2810I/ORE端口是一個(gè)輸入/輸出可編程的雙向端口；此外全部引腳都有第2第3功能VSS12,31P接地端VDD11,32P正電源端 單片機(jī)接口按鍵設(shè)計(jì)按鍵部分用于設(shè)置動(dòng)作電流和時(shí)間參數(shù)，按鍵的硬件接口電路圖如圖44所示。額定緩變動(dòng)作電流的值由開(kāi)關(guān)S1的狀態(tài)決定，額定突變動(dòng)作電流值和額定動(dòng)作延時(shí)間對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)量由SSS2設(shè)定。3) 漏電動(dòng)作電流設(shè)定電路通過(guò)開(kāi)關(guān)量輸入，設(shè)定額定緩變動(dòng)作電流值、額定突變動(dòng)作電流值、額定直流動(dòng)作電流值及額定動(dòng)作延時(shí)時(shí)間。選擇PIC微控制器時(shí)，還有一點(diǎn)需特別注意，就是造價(jià)和以上所列因素之間的平衡。g. PIC系列單片機(jī)內(nèi)集成了上電復(fù)位電路、I/O引角上拉電路、看門狗定時(shí)器等，可以最大程度地減少或免用外接器件。d. 代碼壓縮率高1K字節(jié)的存儲(chǔ)器空間，對(duì)于像MCS51這樣的單片機(jī)，大約只能存放600條指令，而對(duì)于PIC系列的單片機(jī)能夠存放的指令數(shù)可達(dá)1024條?？梢哉f(shuō)，PIC系列單片機(jī)代表著單片機(jī)發(fā)展的新動(dòng)向。 世界上有一些著名計(jì)算機(jī)芯片制造公司，其單片機(jī)產(chǎn)品是在其原有的微型計(jì)算機(jī)CPU基礎(chǔ)上改造而來(lái)的，在某種程度上自然存在一定的局限性。 PIC單片機(jī)是美國(guó)Microchip公司所生產(chǎn)的單片機(jī)系列產(chǎn)品型號(hào)的前綴。單片機(jī)應(yīng)用的意義不僅僅限于它的廣闊范圍以及所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益，更重要的還在于它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)恩想和設(shè)計(jì)方法。7）玩具袖珍游戲機(jī)、電子寵物、智能玩具、遙控玩具、學(xué)習(xí)玩具等。3）計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備鍵盤、打印機(jī)、繪圖儀、掃描儀、智能終端、智能擴(kuò)充卡等。由于全世界單片機(jī)的年產(chǎn)量以億計(jì)，應(yīng)用范圍之廣，花樣之多。RP和C一起作為鉗形頭的負(fù)載并取得與i（t）成比例的電壓。漏電信號(hào)分析模塊中在對(duì)漏電信號(hào)進(jìn)行處理時(shí),需要將漏電信號(hào)分為三相漏電電流,以便輸出顯示。其設(shè)計(jì)性能要求達(dá)到三次諧波衰減達(dá)到40dB，其電路結(jié)構(gòu)和參數(shù)如圖41。切比雪夫型濾波器在通頻帶輸出信號(hào)幅值以某一值為中心，上下波動(dòng)一個(gè)小范圍，這個(gè)范圍的大小用紋波系數(shù)來(lái)表示。濾波的效果是由輸出幅值的大小來(lái)決定的，電路比較簡(jiǎn)單，但由于電阻的分壓，使濾波輸出信號(hào)幅值變小，濾波效果不好。其輸出信號(hào)接負(fù)載電阻后送低通濾波器進(jìn)一步處理。漏電動(dòng)作輸出模塊主要是將漏電電流與漏電動(dòng)作值進(jìn)行比較，當(dāng)漏電電流大于設(shè)定值時(shí),單片機(jī)發(fā)出動(dòng)作信號(hào)。智能化漏電保護(hù)器是在PIC16F877單片機(jī)的控制下完成的,其控制軟件由四部分組成,即上電初始化模塊、漏電信號(hào)分析模塊、漏電電流顯示模塊、漏電動(dòng)作輸出模塊。當(dāng)被保護(hù)電路中有人觸電或出現(xiàn)漏電故障時(shí)，由于漏電電流的存在，使得通過(guò)漏電電流互感器一次側(cè)的各相負(fù)載電流（包括中性線電流）向量和不再為零，這一向量和就是漏電電流。電流型漏電保護(hù)器工作原理如圖23所示。 圖22 智能型漏電保護(hù)器原理框圖1）檢測(cè)元件采用漏電電流互感器，它由封閉的環(huán)形鐵心和一次、二次繞組構(gòu)成，一次繞組有被保護(hù)電路的相、線電流流過(guò)，其作用是將采集到的漏電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成中間環(huán)節(jié)可以接受的電壓或功率信號(hào)。（9） 根據(jù)故障信號(hào)的形式是漏電故障電流還是漏電故障電流在接地裝置或檢測(cè)元件上產(chǎn)生的電壓降，可以將漏電保護(hù)器分為電壓動(dòng)作型漏電保護(hù)器和電流動(dòng)作型漏電保護(hù)器。而安裝了漏電保護(hù)器之后，保護(hù)接地電阻的最大允許值變?yōu)椋罕Ｗo(hù)接地電阻(Ω) ≤ 安全電壓(V) ／ 額定漏電動(dòng)作電流(A)例如，選定漏電保護(hù)器的額定動(dòng)作