【正文】 輸入寄存器選擇端： 1—數(shù)據(jù)寄存器；0—指令寄存器5 R/W 輸入 讀寫控制端：1—讀；0—寫6 E 輸入 使能端714 D0D7 三態(tài)數(shù)據(jù)總線當(dāng)RS和R／W都為低電平時可以寫入指令或顯示的地址；當(dāng)RS為高電平、R／W為低電平時，可以寫入要顯示的數(shù)據(jù)；當(dāng)RS為低電平、R／W為高電平時，可以讀出忙信號和地址計數(shù)器的值。采用HITACHI公司生產(chǎn)的LM020L液晶屏，可顯示一行16個字符，并內(nèi)置HD44780主控制驅(qū)動電路。 液晶顯示部分硬件設(shè)計圖形點陣液晶顯示模塊簡稱液晶顯示屏，由于具有顯示信息豐富、功耗低、體積小、壽命長、不產(chǎn)生電磁輻射污染等優(yōu)點而成為單片機(jī)系統(tǒng)中理想的顯示器件，并被廣泛應(yīng)用于單片機(jī)控制的智能儀器儀表、工業(yè)控制領(lǐng)域。如圖46所示：圖46 PIC16F877振蕩電路原理圖圖46所示的是典型的外部并行諧振振蕩電路，應(yīng)用晶體的基頻來設(shè)計。圖45 PIC16F877復(fù)位電路原理圖 單片機(jī)振蕩電路設(shè)計在標(biāo)準(zhǔn)晶體振蕩XT、低功耗振蕩LP和高速晶體振蕩HS三種方式中，PIC芯片可以使用已集成在片內(nèi)的振蕩器，亦可使用由其他電路構(gòu)成的振蕩器電路。低電平有效。4） 電源欠壓復(fù)位：在上電延時之后，該電路再提供1024個時鐘周期的延遲，目的是讓振蕩電路有足夠的時間產(chǎn)生穩(wěn)定的時鐘信號。依據(jù)單片機(jī)在看門狗超時溢出之前所處的狀態(tài)是在睡眠還是在執(zhí)行程序，又可以將看門狗超時溢出分為兩種情況。單片機(jī)在執(zhí)行程序期間，只需在人工復(fù)位端MCLR加入一個低電平信號，就會令其復(fù)位。才會使單片機(jī)復(fù)位。當(dāng)某個按鍵電位為低電位時，表示按鍵按下，此時進(jìn)行相應(yīng)的操作。5) 動作執(zhí)行單元動作執(zhí)行單元需設(shè)1個I/O輸出控制端口本次設(shè)計選擇PIC16F877單片機(jī)，引腳圖見圖43：圖43 PIC16F877的引腳圖表43 PIC16F877引腳功能圖引腳名稱引腳號引腳類型引腳功能OSC113I時鐘振蕩器輸入端，也是晶體連接端OSC214O時鐘振蕩器輸出端，也是晶體連接端MCLR1I/P人工復(fù)位輸入端（低電平有效）/編程電壓輸入端RA0RA527I/O端口A是一個輸入/輸出可編程的雙向5線端口。開關(guān)量和額定動作值及延時時間的對應(yīng)關(guān)系如表41，表42所示：所以共需4個開關(guān)輸入端口，由4個開關(guān)的狀態(tài)指示不同的設(shè)定值組合。我們將上述四項分別由開關(guān)S1和開關(guān)SSS2的狀態(tài)控制。a. 緩變動作電流值:300mA、500mA；b. 突變額定動作值可設(shè)定為突變電流動作和突變電流不動作，當(dāng)突變電流動作時，有：30mA、50mA、100mA；c. 額定動作延時時間:分非延時和延時兩種情況。2) 相位同步電路1個方波輸入端口為漏電電流采集和檢測提供周期。我們希望能夠選擇到的芯片具有最少的I/O引腳，外圍，記憶存儲空間和速度。 PIC16F877單片機(jī)I/O腳分配選擇PIC微控制器芯片型號時要考慮到各個方面的因素，這些因素包括所需的I/O引腳的數(shù)目，所需的外圍設(shè)備(例如A/D轉(zhuǎn)換模塊、CCP模塊，USART等) ，記憶存儲空間的大小，控制器速度，芯片的實際尺寸(封裝形式等)[17]。h. 開發(fā)方便。f. PIC系列單片機(jī)的程序、堆棧、數(shù)據(jù)三者各自采用互相獨立的尋址（或地址編碼）空間，尋址空間設(shè)計簡潔。e. 驅(qū)動能力強(qiáng)。c. PIC系列單片機(jī)只有4種尋址方式，而MCS51單片機(jī)則為7種尋址方68HC05單片機(jī)為6種。它具有以下優(yōu)點：a. 數(shù)據(jù)總線和指令總線分離的哈佛總線結(jié)構(gòu)。例如，美同SCENIX公司的5X系列、臺灣EMC公司的EM78P系列、臺灣MDT公司的MDT系列等。而Microchip公司是一家專門致力于單片機(jī)開發(fā)、研制和生產(chǎn)的制造商，其產(chǎn)品設(shè)計起點高，技術(shù)領(lǐng)先，性能優(yōu)越，獨樹一幟。對于單片機(jī)的初學(xué)者來說，若選擇PIC單片機(jī)作為攻入單片機(jī)王國的“突破口”，將是一條最輕松的捷徑，定會取得事半功倍的功效。PIC系列單片機(jī)的硬件系統(tǒng)設(shè)計簡潔，指令系統(tǒng)設(shè)計精煉。微控制技術(shù)標(biāo)志著一種全新概念，隨著單片機(jī)應(yīng)用的推廣普及，微控制技術(shù)必將不斷發(fā)展和日趨完善，而單片機(jī)的應(yīng)用則必將更加深人、更加廣泛。從前，必須由模擬電路或數(shù)字電路實現(xiàn)的大部分控制功能，現(xiàn)在已能使用單片機(jī)通過軟件方法實現(xiàn)了。10）軍用電子各種導(dǎo)彈和魚雷的精確制導(dǎo)控制、智能武器、雷達(dá)系統(tǒng)、電子戰(zhàn)飛機(jī)等。8）儀器儀表用于醫(yī)療、化工、電子、計量等領(lǐng)域的各種智能儀器儀表。6）商用電子自動售貨機(jī)、自動柜員機(jī)、電子收款機(jī)、電子砰、智能卡、IC卡讀寫器。4）辦公自動化復(fù)印機(jī)、智能打字機(jī)、傳真機(jī)、個人數(shù)字助理PDA等。2）家用電器 遙控電視機(jī)、錄像機(jī)、攝像機(jī)、VCD、CD、衛(wèi)星電視接收機(jī)、音響音調(diào)控制器、卡拉OK點唱機(jī)、數(shù)字照相機(jī)、全自動洗衣機(jī)、冰箱、空調(diào)、洗碗機(jī)、微波爐、熱水器、萬年歷、智能充電器、各種報警器、電卡電度表等。一時難以律述，這里僅列舉一些典型的應(yīng)用領(lǐng)域或場合供讀者參考[15]。 單片機(jī)接口電路設(shè)計 PIC單片機(jī)介紹提到單片機(jī)的應(yīng)用，有人這樣說，“凡是能想到的地方，單片機(jī)都可以用得上”，這并不是個夸張。74LS74用于超前退后提示。比較器LM339做過零檢測器，其靈敏度為10mv。我們利用A相電壓作為相位參考基準(zhǔn)，檢測出漏電電流為I,其滯后相位為θ,由此將漏電信號復(fù)原為各相不平衡漏電電流。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。圖41 低通濾波器電路原理圖 相位同步電路的設(shè)計在三相電網(wǎng)中的漏電保護(hù)器能夠分別顯示三相漏電電流。本文的目的在于濾除工頻電流中的諧波，一般諧波的次數(shù)為三次、五次、七次，設(shè)計了四階切比雪夫模擬濾波器用以消除三次以上諧波對系統(tǒng)造成的影響。其通頻帶與帶阻之間的變化曲線比較陡峭，截止特性好。常用的濾波器有巴特沃斯型、切比雪夫型。使用運(yùn)算放大器的濾波電路是有源濾波電路，由于運(yùn)放的存在，高輸入阻抗、低輸出阻抗和一定程度的反饋，消除了因電阻分壓而造成的輸出信號幅值變小的缺點是一種理想的濾波電路。按照所用元件的不同，濾波器分為有源濾波器和無源論波器兩大類。 低通濾波器設(shè)計由于電力系統(tǒng)中存在大量的諧波成分，特別是三次和五次諧波的存在將會給數(shù)字系統(tǒng)帶來極大的危害，為了避免諧波影響，必須有濾波電路將各次諧波濾除。所以選擇高精度零序電流互感器采用LJWZ3型，它的優(yōu)點是即使原方電流很小()時也能保證足夠的準(zhǔn)確度。4 硬件電路設(shè)計 零序電流互感器的選擇 零序電流是整個系統(tǒng)的原始信號，它的準(zhǔn)確程度決定了整個系統(tǒng)的精度，所以零序電流互感器的選擇就頗為重要。漏電電流顯示模塊采用動態(tài)掃描輸出方式，交替顯示總漏電電流、A相漏電電流、B相漏電電流、C相漏電電流。上電初始化模塊主要完成上電后的初始化,對PIC16F877的端口進(jìn)行初始化,還包括根據(jù)外部設(shè)置狀態(tài)確定額定漏電動作電流和動作時間。漏電檢測電路由零序電流互感器和信號處理單元組成,這部分電路將檢測出漏電信號送到單片機(jī)的A/D輸入通道,轉(zhuǎn)換為單片機(jī)可以處理的數(shù)字信號，相位同步電路負(fù)責(zé)將電網(wǎng)的電壓信號與漏電信號的相位進(jìn)行比較,單片機(jī)根據(jù)它們的相位差來判斷各相漏電電流，漏電