【正文】 [TR]+ ； STB BH， [TR]+ ； RET ；返回 TAIL1： JBC CH， 7， TWOPO ； CH。 7=1 時，轉(zhuǎn) TAIL1 JBS CH， 7， TAIL1 ； CH。 7=1 時，轉(zhuǎn) NEGA1 ORDR1： ANDB TSL， HL， 0EFH ； JBS JL， 7， NEFA2 ； JL。還有機(jī)房的張老師，及其他老師，他們也給予了很多默默無私的幫助。 重慶工學(xué)院畢業(yè)論文 43 參考文獻(xiàn) [1] 丁毓山 .《電網(wǎng)無功補(bǔ)償實(shí)用技術(shù)》 .中國水利水電出版社 1997 [2] 王培東 .《 8098 單片機(jī)原理及應(yīng)用》 .哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 1996 [3] 劉復(fù)華 .《 8098 單片機(jī)及其應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計》 .清華大學(xué)出版社 1991 [4] 康華光 .《電子技術(shù)技術(shù)》 .高等教育出版社 1998 [5] 于海生 .《微型計算機(jī)控制技術(shù)》 .清華大學(xué)出版社 1998 [6] 黃 麗雯 .《微機(jī)原理及應(yīng)用》 .重慶大學(xué)出版社 1998 [7] 申忠如 .丁暉 .《電氣測量技術(shù)》 .科學(xué)出版社 2021 [8] 李新民 .《 8098 單片微型計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)》 .北京航天航空大學(xué)出版社 .1993 [9] 徐仁貴 .《單片微型計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)》 .機(jī)械工業(yè)出版社 2021 [10] 肖廣潤 .《微型計算機(jī)原理及應(yīng)用》 .華中理工大學(xué) 1995 [11] 李秉操 .《單片機(jī)接口技術(shù)及在工業(yè)控制中的應(yīng)用》 .陜西電子編輯部 1991 [12] 白晶 .《微型計算機(jī)原理及其運(yùn)用》 .哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 2021 重慶工學(xué)院畢業(yè)論文 44 致 謝 在這次歷時四個月的設(shè)計期間，我承蒙了來自各個方面的指導(dǎo)和關(guān)懷，支持和幫助。在往后，我一定要加強(qiáng)這方面的訓(xùn)練，多多動手。單片機(jī)在大四時也只是做為一門選修課來認(rèn)識的，如今在有了這方面的系統(tǒng)知識就發(fā)現(xiàn)了它的妙用。 在這次設(shè)計中，我們將大學(xué)四年來所學(xué)到的很多分散的，看似沒有聯(lián)系的知識系統(tǒng)化，統(tǒng)籌化。 通過本次實(shí)驗(yàn)，我的動手能力提升到了一個新的臺階。我們可以在一些關(guān)鍵地方人為的插入一些單字節(jié)指令（ NOP），或?qū)⒂行巫止?jié)指令重復(fù)書寫，這就是指令冗余。當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入運(yùn)行后，即啟動 WDT 工作，一旦系統(tǒng)由于某種干擾導(dǎo)致程序運(yùn)行絮亂進(jìn)入死循環(huán)時，指令冗余技術(shù)，軟件陷阱技術(shù)均不能使控制的程序擺脫死循環(huán)的困境。采用防脈沖干擾平均值數(shù)值濾波法求瞬間值。 當(dāng) Y= 4? 時，則 X應(yīng)為 （ 8000H）；對于弧度值 2? ，則 X應(yīng)為 0FFFFH。所謂一點(diǎn)接地就是把多個元器件的接地端接在一起，這樣可抑制地電流通過地線而產(chǎn)生的寄生反饋。處理地線問題，可采用如下辦法： a) 把模擬地與數(shù)字地分開。在外電磁場干擾較強(qiáng)的場合，還可對整個儀器屏蔽，即將整個設(shè)備用金屬罩或金屬盒罩起來。 硬件抗干擾能力措施： 1 濾波技術(shù) 包括電源濾波和信號濾波。 8098 RESET 重慶工學(xué)院畢業(yè)論文 35 干擾的渠道主要有：供電系統(tǒng)干擾，過程通 道干擾，空間干擾。 石英晶體參數(shù)可在 6MHz~12MHz 之間選擇。 系統(tǒng)時鐘 時鐘相當(dāng)于計算機(jī)的心臟，只有心臟工作正常，整個系統(tǒng)才能穩(wěn)定可靠的運(yùn)行。我們現(xiàn)在需要切除第一組電力電容，則輸出的信號為 11111110，若需要切除第二組時需要輸出的信號為 11111100。我們用到的控制方式是“左移法”。 ? 若微機(jī)檢測發(fā)現(xiàn)需要對第一組電容進(jìn)行投入，則，MC1416 芯片的第十六號管腳（即要投入電容對應(yīng)管腳）輸出為高電頻 1，繼電器通電。 DR 有效時按著1A ~ 15A 提供的地址去讀 EPROM 芯片的相應(yīng)單元，在 DR 上跳時刻將所讀出的數(shù)據(jù)經(jīng) 3p 口送往 PALU單元。 顯示端 8098 最小系統(tǒng)及外擴(kuò)存儲器電路： 2t U 3t I 1t ABT T? 重慶工學(xué)院畢業(yè)論文 30 擴(kuò)展存儲電路中還采用了一片 74LS373 (8D 數(shù)據(jù)鎖存器 )，用來完成下 8 位復(fù)用總線地址分離后的鎖存工作。 定性分析線路波形轉(zhuǎn)化圖： U I t 重慶工學(xué)院畢業(yè)論文 27 t T? U t I t 功率檢測 分為兩種情況 ①檢測電壓方波超前于電流方波相位②檢測電流方波超前于電壓方波相位。而且在該輸入端還并入兩個正反向限幅二極管，如此，可檢測 A相電流 AI ②線電壓 BCU 經(jīng)變壓器耦合連接到另一個運(yùn)算放大器的輸入端。如上圖和波形圖， 1F 1A 1B 2F 2A 2B 具有 x? 相位差的兩個同頻率正弦信號 1E 與 2E ，經(jīng)過放大， 整形后變成方波，其前后沿分別對應(yīng)正向過零點(diǎn)和負(fù)向過零點(diǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。電容器內(nèi)部有功損耗 ?? tgCUPr 2? ，可見電壓增高時，rP 和相應(yīng)的電容器內(nèi)部溫度增高很快，影響電容器使用壽命，嚴(yán)重時將擊穿。個別元件的M 3~ 重慶工學(xué)院畢業(yè)論文 24 擊穿，與之并聯(lián)的諸電容元件均被短路。電容器也可接成星型，此時每相電容器的選擇 C? =NUfI160 1023 ? ? 由兩式比較可以知道 C? =3C，故，在電容器電壓允許的條件下，異步發(fā)電機(jī)定子端的電容器接成三角形較為經(jīng)濟(jì)。 補(bǔ)償電力電容器 ? /Y 型的選擇 如果異步電動機(jī)定子脫離電網(wǎng)，又希望它能發(fā)電，則必須在異步電動機(jī)定子三相接上連接成三角形或星形的三組電容器。其在執(zhí)行端的主觸頭 KM1 自動接通，電力電容器自動投入。 KM11 是反接制動接觸器 KM11 的主觸頭。須加互鎖。這不僅使處于前面的電容器組經(jīng)常處于運(yùn)行狀態(tài)，積累熱量 不易散失，影響其使用壽命，而且使后面的投切開關(guān)經(jīng)常動作，同樣減少壽命。而電容器的選擇，依據(jù)電路需要，選擇容量。 ? AU超出了額定電壓 倍，電力電容進(jìn)行過電壓保護(hù)，自動切除。 ? AU 超前 AI ，即AU和 AI 之間是感性阻抗，但功率因素在（ 0— ）之間，此時電路需要投入電力電容，進(jìn)行無功補(bǔ)償。從安全的角度講，要求控 制裝置具有防止電容器面受過電流，過電壓的襲擊；從可靠的角度出發(fā)，則要求控制的動作正確，耐用；從經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā)，則要求控制具有較高的投入率，防止過補(bǔ)償現(xiàn)象。 i V 輸入范圍為（ 12v~12v），計算圖中所示的電阻： 滑動變阻器在中間位置，可供左右滑動。改善穩(wěn)壓器的瞬態(tài)響應(yīng)也須在輸出加接一只并聯(lián)電容 2C ，其值約 F? 。由于電容無放電，所以輸出的是一個恒定的直流。電容器濾波主要用小功率電源中。完成這一任務(wù)主要是靠二極管的單向?qū)щ娮饔?，因此二極管是構(gòu)成整流電路的關(guān)鍵元件。計數(shù)電路的輸出數(shù)據(jù)再次經(jīng)由數(shù)據(jù)寄存器送入 D/A 轉(zhuǎn)換電路，再次與輸入模擬信號比較，直到比較器輸出為 0（輸入信號幅度相同），這時停止計數(shù)，發(fā)出轉(zhuǎn)換結(jié)束信號。甚至是微小的變化，那么，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字輸出不是原值不變，就是沿著與模擬量變化的同一方向變化。另外， A/D 轉(zhuǎn)換時間固定為 88 個狀態(tài)周期，其中包括 4 個狀態(tài)周期的采樣時間，當(dāng)采用 12MHZ 晶振時， A/D 轉(zhuǎn)換器完成一次轉(zhuǎn)換所需時間為 22? s。 8098 片內(nèi)集成模擬采集模塊，如圖所示。因此，應(yīng)盡量采用量化誤差小的量化編碼方案。可見，編碼位數(shù) n 越大，對輸入模擬量的表示越細(xì)微，分辨率越高。 重慶工學(xué)院畢業(yè)論文 12 A/D 轉(zhuǎn)換技術(shù) A/D 轉(zhuǎn)換概念 A/D 轉(zhuǎn)換電路的轉(zhuǎn)換精度主要包括兩個方面，一是分辨率，二是轉(zhuǎn)換誤差。從而提高了總線的靈活性，減輕訪問慢速器件時對片外硬件的要求。每當(dāng)預(yù)定的時刻已到。定時器 2 主要用于對外事件計數(shù)。當(dāng)采用 12MHZ 晶振時，其脈沖周期為 64? s. 8）十六位監(jiān)視定時器 WDT。與 MCS51 系列單片機(jī)一樣有四種操作方式，可方便把實(shí)現(xiàn) I/O 擴(kuò)展，多機(jī)通信與 CRT終端等設(shè)備進(jìn)行通信等。當(dāng)晶振為 12MHZ 時，其測量或產(chǎn)生脈沖的分辨率為2? s。當(dāng)晶振為 12MHZ 時， A/D 轉(zhuǎn)換時間為 22? s。從而提供了高速的數(shù)速處理和頻繁的輸入輸出功能，取消了累加器的瓶頸效應(yīng)。 8098 單片機(jī)的高集成度，高性能價格比和高抗干擾能力使 MCS— 51 系列單片機(jī)相形見。通過對我國電力電網(wǎng)的分析，只要對電網(wǎng)電壓和電流信號每個周期均勻采樣16 個點(diǎn)以上就能滿足測量要求。采樣次數(shù)越多，精度越高，但同時也要考慮單片機(jī)執(zhí)行指令時間及程序運(yùn)行時間。在三相負(fù)荷平衡時， AU 與 AI 的相位夾角是阻抗角，：如下圖所示 我們要測的腳是AI和 BU 之間的夾角 ? 。但在工業(yè)中大多數(shù)都是電感性負(fù)載，如電動機(jī)等，使得相位差是 ? 〈 =900 ，功率因素會很低。 功率因素是衡量交流設(shè)備做功情況的重要參數(shù)。有功功率 無功功率以及視在功率之間存在下述關(guān)系 即 S= 22 QP ? ，而 ?cos?sp 被定義為電力網(wǎng)的功率因素，其物理意義是在線路的視在功率 S 供給有功功率的消耗百分比。通過繼電器與之相匹配的觸頭，來控制投切端的電力電容器的投切。 2) 在一個顯示周期 1s 中，經(jīng)過 50 個采樣周期，將每一個采樣周期所采的電壓電流有效值計算出平均值。目前，就我國農(nóng)村和城市的生活用電而言，電量不斷的增長，但民用電器的功率 φ 因素很低，因此，供電部門和政府有關(guān)部門應(yīng)對民用電器生產(chǎn)實(shí)行嚴(yán)格的監(jiān)督，要求 cosφ 應(yīng)對不低于 ，否則將不頒發(fā)產(chǎn)品合格證。近年來，電力工業(yè)部辦法了有關(guān)條例，并著手研究解決無功補(bǔ)償方面的有關(guān)問題，尤其是在提高電力電容器制造質(zhì)量和新產(chǎn)品制造等方面，無功功率不足的問題，已逐步得以改善。因此，解決好網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償問題，對網(wǎng)絡(luò)降損節(jié)能有著極為重要的意義。凡是電磁線圈的電氣設(shè)備，要建立磁場就要消耗無功功率。 本次設(shè)計的硬件部 分由四個部分：檢測部分，控制部分，執(zhí)行部分，單片機(jī)部分組成。 摘 要 .................................................3 第一章 緒論 ............................................4 課題介紹 ........................................4 國內(nèi)外研究景況 .................................4 總體方案 ........................................5 第二章 測量原理 ......................................6 功率因素的確定 ..................................6 交流采樣 ........................................7 電壓電流的計算 ..................................8 第三章 硬件部分 ......................................9 單片機(jī)的選擇（控制單元） ........................9 A/D 轉(zhuǎn)換技術(shù) ...................................12 A/D 轉(zhuǎn)換概念 .............................12 8098 內(nèi)帶 A/D 轉(zhuǎn)換器 .....................13 次比較型 A/D 轉(zhuǎn)換器 .......................14 集成穩(wěn)壓 .......................................15 橋式整流電路 .............................15 濾波電路 .................................16 線性穩(wěn)壓