論文電子式單相復(fù)費(fèi)率電能表畢業(yè)論文(參考版)
2025-06-27 07:06本頁(yè)面
【正文】 最后再一次感謝所有在畢業(yè)設(shè)計(jì)中曾經(jīng)幫助過(guò)我的良師益友和同學(xué)，以及在設(shè)計(jì)中被我引用或參考的論著的作者。兩年來(lái)王老師在各方面都給與我極大的幫助，學(xué)生也借此機(jī)會(huì)向王老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。參考文獻(xiàn):[1]張羽等. 單片機(jī)原理及應(yīng)用 機(jī)械工業(yè)出版社 2007[3] 電子工業(yè)出版社 2007[4]潘永雄．新編單片機(jī)原理與應(yīng)用[M]．西安電子科技大學(xué)社 2003[5]李莉等. C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教程 科學(xué)出版社 2007[6]北 高 智 電 子 有 限 公 司 .單相雙向功率/電能IC .CS5460A[7]鄧文,[J ].2001.(1):5～8 .50[8]趙偉,[J ].1999.(6):4～致謝辭轉(zhuǎn)眼一個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將過(guò)去，在這一個(gè)多月的時(shí)間里我積極收集資料，認(rèn)真消化、吸收，并積極向老師和同學(xué)請(qǐng)教，學(xué)到了很多東西，現(xiàn)在畢業(yè)設(shè)計(jì)已基本完成，在論文即將付梓之際,我首先要感謝我的指導(dǎo)老師王老師，他嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，一絲不茍、認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作作風(fēng)都深深地感染和激勵(lì)著我。系統(tǒng)參數(shù)自校正模塊，校正時(shí)手動(dòng)校正較麻煩，并且精度有限，可以通過(guò)編寫系統(tǒng)參數(shù)自動(dòng)校正程序，當(dāng)系統(tǒng)打到系統(tǒng)參數(shù)自校正模式時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)完成校正。總結(jié)經(jīng)過(guò)不斷地努力，堅(jiān)持不懈的調(diào)試，查找并解決設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn)題，系統(tǒng)最終達(dá)到了基本的要求，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電能、電壓有效值、電流有效值、及功率的測(cè)量，遺憾的是由于時(shí)間緊迫，后續(xù)的PC的通訊功能模塊雖然硬件與軟件設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作已經(jīng)做好也未能調(diào)試。1) 對(duì)于AD采樣時(shí)的誤差，可通過(guò)縮小點(diǎn)間隔，取N次采樣的平均值。盡管我們采取了硬件抗干擾措施，但由于干擾信號(hào)產(chǎn)生的原因錯(cuò)綜復(fù)雜，且具有很大的隨機(jī)性，很難保證系統(tǒng)完全不受干擾。：1) 空間磁場(chǎng)、高次諧波、漂移和噪聲引起的誤差：可在電壓信號(hào)進(jìn)入采樣芯片時(shí)先通過(guò)RC有源低通濾波器，濾除干擾，再送往測(cè)試端。深圳科陸公司生產(chǎn)的CL302 多功能電測(cè)產(chǎn)品檢定裝置,額定電壓是220V ,標(biāo)稱電流是10A。再連接成一個(gè)完整的系統(tǒng)調(diào)試。調(diào)好后，即該芯片能正常工作后，再通以交流市電進(jìn)行進(jìn)一步校準(zhǔn)調(diào)試。 軟硬聯(lián)調(diào)在軟件和硬件都基本調(diào)通的情況下，進(jìn)行系統(tǒng)的軟硬件聯(lián)調(diào)。檢查完畢，用萬(wàn)用表測(cè)量一下電路板正負(fù)電源端之間的電阻，排除電源短路的可能性。單片機(jī)軟件先在最小系統(tǒng)板上調(diào)試，確保外部電路正常工作后，再與硬件系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。流程圖如圖44：芯片采樣計(jì)算存入相應(yīng)寄存器鍵盤控制讀取顯示液晶顯示圖43測(cè)量流程圖系統(tǒng)初始化進(jìn)入測(cè)量模式鍵盤命令電能表鑒定模式采樣計(jì)算輸出脈沖Y圖44 電能表鑒定模式第5章 系統(tǒng)調(diào)試根據(jù)方案設(shè)計(jì)的要求，測(cè)試過(guò)程共分為三大部分：硬件調(diào)試、軟件調(diào)試和軟硬件聯(lián)調(diào)。其流程圖如圖42所示：MCU初始化硬件初始化軟件工作變量初始化各模塊初始化系統(tǒng)參數(shù)是否初始化ABBA主功能模塊系統(tǒng)參數(shù)自校正模塊初始化系統(tǒng)參數(shù)是否進(jìn)入系統(tǒng)參數(shù)自校正NYYNNYY圖41電能表軟件流程圖滿量程信號(hào)顯示是否正確保存系統(tǒng)參數(shù)鍵盤調(diào)整測(cè)量顯示NY圖42 系統(tǒng)參數(shù)校準(zhǔn)流程圖CS5460A測(cè)量程序用來(lái)控制CS5460A對(duì)模擬輸入電量的測(cè)量、轉(zhuǎn)換和計(jì)算，并將相應(yīng)的測(cè)量量，如：瞬時(shí)功率、電壓有效值、電流有效值讀取到單片機(jī)相應(yīng)的寄存器中，然后單片機(jī)根據(jù)系統(tǒng)程序和鍵盤命令進(jìn)行調(diào)用、輸出、顯示。系統(tǒng)參數(shù)自校正模塊主要對(duì)該表的系統(tǒng)參數(shù)自校正提供一個(gè)管理界面,用戶可以通過(guò)該功能模塊對(duì)該表的電壓、電流、功率等參數(shù)進(jìn)行校正,并把校正后的數(shù)據(jù)保存。其中電能檢定功能模塊主要用于送檢,處于該狀態(tài)時(shí),電表把所測(cè)電能通過(guò)脈沖口輸出,以便和標(biāo)準(zhǔn)表比較。系統(tǒng)參數(shù)自校正模塊主要對(duì)該表的系統(tǒng)參數(shù)自校正提供一個(gè)管理界面,用戶可以通過(guò)該功能模塊對(duì)該表的電壓、電流、功率等參數(shù)進(jìn)行校正,并把校正后的數(shù)據(jù)保存。其中系統(tǒng)參數(shù)包括波特率、電能常數(shù)等,相應(yīng)的初始化流程包括初始化GPIB 地址及波特率,初始化系統(tǒng)電能常數(shù),初始化電流偏置系數(shù),初始化電壓偏置系數(shù),初始化功率系數(shù)。因此該功能模塊為該電能表的核心部分。 主流程圖為了實(shí)現(xiàn)電能表的功能,軟件可劃分為:功能操作模塊及系統(tǒng)參數(shù)自校正模塊。硬件是軀體，軟件是靈魂，但系統(tǒng)的硬件電路確定之后，系統(tǒng)的主要功能還要靠軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，而且軟件的設(shè)計(jì)很大程度上決定了系統(tǒng)的性能。由于其控制引腳較少，占用單片機(jī)口線較少，在少量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中有非常大優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樵诒驹O(shè)計(jì)中，我們只需將校表數(shù)據(jù)及少量的電能數(shù)據(jù)存儲(chǔ)其中，以做到系統(tǒng)掉電時(shí)不丟失數(shù)據(jù)，免除每次開機(jī)時(shí)的校表過(guò)程，故選用控制引腳簡(jiǎn)潔的AT24C16將非常的合適。DS1302 與單片機(jī)之間能簡(jiǎn)單 圖24 1302管腳圖地采用同步串行的方式進(jìn)行通信，僅需用到三個(gè)口線：1 RES 復(fù)位，2 I/O 數(shù)據(jù)線，3 SCLK串行時(shí)鐘時(shí)鐘，RAM 的讀/寫數(shù)據(jù)以一個(gè)字節(jié)或多達(dá)31 個(gè)字節(jié)的字符組方式通信，DS1302 工作時(shí)功耗很低，保持?jǐn)?shù)據(jù)和時(shí)鐘信息時(shí)功率小于1mW，DS1302 是由DS1202 改進(jìn)而來(lái)增加了 以下的特性，雙電源管腳用于主電源和備份電源供應(yīng)，Vcc1 為可編程涓流充電電源附加七個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)器，它廣泛應(yīng)用于電話傳真便攜式儀器以及電池供電的儀器儀表等產(chǎn)品領(lǐng)域，其管腳功能圖如圖24所示。 PTR2000與pc機(jī)的接收原理時(shí)鐘模塊采用DALLAS 公司推出的DS1302 。PWR接高電平VCC，即PTR2000固定工作在正常工作狀態(tài)；頻道選擇引腳CS接GND低電平，即采用固定通信頻道1，固定工作在433．92 MHz；PC機(jī)串口的RTS信號(hào)控制TXEN引腳，以決定PTR2000模塊何時(shí)為接收和發(fā)射狀態(tài)。PC機(jī)的串口支持RS232標(biāo)準(zhǔn)，而PTR2000模塊支持TTL電平，選擇MAX232器件進(jìn)行兩者間的電平轉(zhuǎn)換，接口電路如圖3所示。 PC機(jī)與PTR2000接口電路的設(shè)計(jì)和單片機(jī)相連的PTR2000模塊主要將單片機(jī)的待傳數(shù)據(jù)調(diào)制成射頻信號(hào)，再發(fā)送到PC機(jī)端的PTR2000模塊，同時(shí)接收PC機(jī)端的PTR2000模塊傳送的
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