【正文】 基 于單片機(jī)的電量檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 26 參考文獻(xiàn) ［ 1］ 張毅民，彭喜元 .《 MCS— 51單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》［ M］ .哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， ［ 2］ 何立民 . 《 MCS— 51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)》［ M］ .北京 航空航天大學(xué)出版社， ［ 3］ 徐愛軍 . 《單片機(jī)高級(jí)語言 C51應(yīng)用程序設(shè)計(jì)》［ M］ .電子工業(yè)出版社， ［ 4］ 李華 . 《 MCS— 51系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù)》［ M］北京航空航天大學(xué)出版社， ［ 5］ 王福瑞 .《單片機(jī)微機(jī)測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)大全》［ M］北京航天航空大學(xué)出版社， ［ 6］ 廖忠 . 單片機(jī)對(duì)交流電量直接采樣測(cè)試的實(shí)現(xiàn)［ J］南昌水專學(xué)報(bào)， ［ 7］ 詹新生 ，張江偉 .基于 AT89C51的數(shù)控直流電壓源的設(shè)計(jì)［ J］現(xiàn)代電子技術(shù)， ［ 8］ 楊妍，孫震，蘇為均 .基于 AT89C51 的雙路智能測(cè) 控儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［ J］ .北京工商大學(xué)學(xué)報(bào)， ［ 9］ 林添成，赫魏東，徐健等 .基于 AT89C51的電量測(cè)量?jī)x設(shè)計(jì)［ J］ .中國科技信息， ［ 10］ 趙負(fù)圖 . 《傳感器集成電路手冊(cè)》［ M］ .化學(xué)工業(yè)出版社 . ［ 11］ 袁衛(wèi)華 .多電量參數(shù)檢測(cè)用點(diǎn)偏激系統(tǒng)設(shè)計(jì)［ J］ .自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用 . ［ 12］ 潘文誠 .交直流數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研制［ J］ .電子技術(shù)應(yīng)用， ［ 13］ 陳曉斌，王向周 .交流電基本參數(shù)的同步采樣檢測(cè)技術(shù)及其實(shí)現(xiàn)［ J］ .微計(jì)算機(jī)信息， ［ 14］ 蔡明生 .電子設(shè)計(jì) [M]. 北京 :高等教育出 版社 ,2021. 1. ［ 15］ Analog Devices Analog Devices Solutions ,10 ［ 16］ 高峰，單片微型計(jì)算機(jī)與接口技術(shù) [M].北京：科學(xué)出版社， 2021 ［ 17］ Baldenius T, Reichelstein S. MAX232. 1999,4: 679 基 于單片機(jī)的電量檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 27 附錄 1 設(shè)計(jì)原理圖 123456ABCD654321D C B ATitleNumberRevisionSizeBDate:1Jun2010 Sheet of File:G:\Examples\MyDesign.ddbDrawn By:abfcgdeDPY1 2 3 4 5 6 7a b c d e f g8dpdpDS1DPY_7SEG_DPabfcgdeDPY1 2 3 4 5 6 7a b c d e f g8dpdpDS2DPY_7SEG_DPabfcgdeDPY1 2 3 4 5 6 7a b c d e f g8dpdpDS3DPY_7SEG_DPabfcgdeDPY1 2 3 4 5 6 7a b c d e f g8dpdpDS4DPY_7SEG_DPA0 B0 C0 D0 E0 F0 G0+5 +59 10A1 B1 C1 D1 E1 F1 G1 DP1+5 +59 10A2 B2 C2 D2 E2 F2 G2 DP2DP0A3 B3 C3 D3 E3 F3 G3 DP3+5 +59 10+5 +59 10G13RCK12SER14SRCLR10SRCK11QA15QB1QC2QD3QE4QF5QG6QH7QH19U2 SN74HC595G1R1470DP1R2470F1R3470E1R4470D1R5470C1R7470B1R6470A1R8470R16 470A0R14470B0R15 470C0R13 470D0R11470E0R10 470F0R9470DP0G13RCK12SER14SRCLR10SRCK11QA15QB1QC2QD3QE4QF5QG6QH7QH19U3 SN74HC595G0G13RCK12SER14SRCLR10SRCK11QA15QB1QC2QD3QE4QF5QG6QH7QH19U4 SN74HC595R17 470R18 470R19 470R20 470R21470R23 470R22470R24470A2B2C2D2E2F2DP2G2G13RCK12SER14SRCLR10SRCK11QA15QB1QC2QD3QE4QF5QG6QH7QH19U5 SN74HC595R25 470R26 470R27 470R29 470R31 470R30 470R32 470A3B3C3D3E3F3DP3G3R12470R28 470+5+5+5+5+C7 10UFR341K R3510K REST1S2 S3 Y111.0592C8 30PFC9 30PF+5WR RDINT1ALE+5C3104+5P00P01P02P03P04P05P06P07DAT SHCSTCP27CLR1CLK111D31Q22D42Q53D7
。 由于自身水平有限，設(shè)計(jì)中的不足之處。 通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我深刻的認(rèn) 識(shí)到專業(yè)知識(shí)的重要性，也理解了理論聯(lián)系實(shí)際的含義，并且檢驗(yàn)了大學(xué)四年的學(xué)習(xí)成果。 基 于單片機(jī)的電量檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 25 致 謝 歷時(shí)四個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)告一段落，進(jìn)過自己不斷的搜索努力以及吳老師的耐心指導(dǎo)和熱情幫局，本設(shè)計(jì)已經(jīng)完成。在此次的設(shè)計(jì)中，學(xué)到了單片機(jī) AT89C51 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理，了解了時(shí)鐘電路和控制電路的工作原理，還有共陽極數(shù)碼管的工作原理，同時(shí)也提高了我的 C 語言使用能力，并且挺高了自己分析問題和解決問題的能力，有了理論聯(lián)系實(shí)際的機(jī)會(huì)，為以后從事這個(gè)方面的工作打好了基礎(chǔ)，這也是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲。通 過此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)單片機(jī)有了更深一層的了解，從 理論和實(shí)踐我 都得到了很大的提高，所以這次任務(wù)的完成使我學(xué)到了很多知識(shí)。 開 始給 定 時(shí) 器 T 0 初 值設(shè) 定 2 s 時(shí) 間 計(jì) 數(shù) 圖 44 定時(shí)器 0中斷流程圖 開 始啟 動(dòng) A D C 0 8 0 9延 時(shí)數(shù) 據(jù) 輸 出 圖 45 A/D轉(zhuǎn)換流程圖 基 于單片機(jī)的電量檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 24 結(jié)束語 我做的基于單片機(jī)的電量檢測(cè)系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)完成了，基本上達(dá)到了預(yù)期的目的。轉(zhuǎn)換完成后，讀信號(hào) RD 和 共 同控制的 ADC0809 的 OE信號(hào)即控制三條輸出鎖存器單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。流程圖如圖 44所示 。 開 始延 時(shí)再 次 判 斷 是 否 有 鍵 按 下設(shè) 計(jì) 標(biāo) 志 位 為 0啟 動(dòng) A D C 0 8 0 9調(diào) 用 顯 示再 次 判 斷 是 否 有 鍵 按 下設(shè) 置 標(biāo) 志 位 為 1返 回NYNY 圖 43 KEY1和 KEY2子程序流程圖 T／ C的方式控制寄存器 TMOD 用來編程定時(shí)器／計(jì)數(shù)器的工作方式 。 AT89C51 的 T／ C 是加 1 計(jì)數(shù)的。 定時(shí)器 0 中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì) AT89C51 內(nèi)部有兩個(gè) 16 位的可編程定時(shí)器／計(jì)數(shù)器， T0 和 T1。最簡(jiǎn)單的辦法是在檢測(cè)到有鍵按下時(shí)，延時(shí)一段時(shí)間再次檢測(cè)看 是否有鍵按下，這個(gè)可以通過調(diào)用子程序來解決。若在簧片抖動(dòng)時(shí)驚醒掃描就可能得到不正確的結(jié)果。 標(biāo)度轉(zhuǎn)換的目的是要把實(shí)際采樣的二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成 BCD 形式的電量值，然后存放到顯示緩沖區(qū)。 主程序流程圖 調(diào) 用 按 鍵 子 程 序電 壓 、 電 流 交 替 2 s 顯 示開 始系 統(tǒng) 初 始 化啟 動(dòng) A / D 轉(zhuǎn) 化延 時(shí) 圖 41 主程序流程圖 基 于單片機(jī)的電量檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 20 按鍵程序流程圖 在本系統(tǒng)中，有查看電壓或電流的功能，由兩個(gè)按鍵 KEY1 和 KEY2 控制。另外 C 語言也具有強(qiáng)大的圖形功能，支持多種顯示器和驅(qū)動(dòng)器。 C 語言功能齊全。這種結(jié)構(gòu)化方式可使程序?qū)哟吻逦?，便于使用、維護(hù)以及調(diào)試。 C 是結(jié)構(gòu)式語言。它把高級(jí)語言的基本結(jié)構(gòu)和語句與低級(jí)語言的實(shí)用性結(jié)合起來。 C 語言功能豐富，表達(dá)能力強(qiáng)應(yīng)用廣，既有高級(jí)語言的特點(diǎn)，也有匯編語言的特點(diǎn)。 LED 就可以實(shí)現(xiàn)顯示了。數(shù)據(jù)全部送完后，給 RCK 一個(gè)上升沿，寄存器中的數(shù)據(jù)即置入鎖存器。 數(shù)據(jù)從 SER 口送入 74HC595，在每個(gè) SRCK 的上升沿， SER 口上的數(shù)據(jù)移入寄存器，在 SRCK 的第 9 個(gè)上升沿，數(shù)據(jù)開始從 QH1 移出。其中 SRCLR可以直接接到高電平，用軟件實(shí)現(xiàn)寄存器清零；如果不需要軟件改變亮度， G 可以直接接到低電平，而用硬件來改變亮度。當(dāng)輸出允許控制﹝ G﹞ 為高電平時(shí)，并行輸出 ﹝ QS～QH﹞為高阻態(tài)，而串行輸出﹝ QH1﹞不受影響。當(dāng) SRCK從低到高電平 跳變時(shí)，串行輸入數(shù)據(jù)﹝ SER 移入寄存器﹞；當(dāng) SCR 從低到高電平只對(duì)寄存器的數(shù)據(jù)置入鎖存器。 基 于單片機(jī)的電量檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 17 74HC595 簡(jiǎn)介 S E R14S R C L K11S R C L R10R C L K12E13O015O11O22O33O44O55O66O77Q797 4 H C 5 9 5 310 74HC595引腳圖 74HC595 內(nèi)含有 8 位串入、串／并出移位寄存器和 8 位三態(tài)輸出鎖存器。如果顯示器位數(shù)較多，則靜態(tài)顯示方式更是無法適應(yīng)，因此在顯示位數(shù)較多的情況下，一般都采用動(dòng)態(tài)顯示方式。也正因?yàn)槿绱?，靜態(tài)顯示器的亮度都較高。 LED 靜態(tài)顯示方式 LED 顯示器工作于靜態(tài)顯示方式時(shí)，各位的共陰極﹝或共陽極﹞連接在一起并接地 （ 或 +5V） ；每位的段選碼 （ a～ dp） 分別與一個(gè) 8 位的鎖存器輸出相連，所以稱為靜態(tài)顯示。在確定 LED 不同位顯示的時(shí)間間隔，不能太短，因?yàn)榘l(fā)光二極管從導(dǎo)通到發(fā)光有一定的延遲，導(dǎo)通時(shí)間太短，發(fā)光太弱人眼無法看清。由于各位的段選線并聯(lián)，段碼的輸出對(duì)各位來說都是相同的，因此，同一時(shí)刻，如果各位位選線都處于選通狀態(tài)的話， 4 位 LED 將顯示相同的 字符。 而各位的共陽極或共陰極分別由相應(yīng)的 I/O 線控制，實(shí)現(xiàn)各位的分時(shí)選通。 LED 顯示器有動(dòng)態(tài)顯示和靜態(tài)顯示兩種顯示方式。 N 個(gè) LED 顯示塊有 NG 根位選線，根據(jù)顯示方式的不同，位選線和段選線的連接方法也不同。因此這種LED 顯示器被稱為七段數(shù)碼管或八段數(shù)碼管。 LED數(shù)碼顯示清晰、成本低廉，配置靈猴，與單片機(jī)接口簡(jiǎn)單易行。它具有可靠性高、使用壽命長(zhǎng)、性能價(jià)格比較高等特點(diǎn)。 在此系統(tǒng)中，查看電壓 、電流只需要兩個(gè)按鍵，比較簡(jiǎn)單，所以就采用獨(dú)立式按鍵接口電路。因此，通過檢測(cè)輸入線的電平狀態(tài)可以很容易判斷哪個(gè)按鍵按下了。行線輸出是低電平，一旦有鍵按下，則輸入線就會(huì)被拉低，這樣，通過讀入輸入線的狀態(tài)就可得知是否有鍵按下了。 矩陣式結(jié)構(gòu)的鍵盤顯然比直接法要