【正文】 ***************************************************************/void delayms_12864(uint n){ uint x。 while(n) { x=0。 //返回ADC結(jié)果 return adcresult。 //Close ADC adcresult=ADC_RES*4+(ADC_RESLamp。//等待ADC轉(zhuǎn)換完成 ADC_CONTR amp。 while (!(ADC_CONTR amp。 _nop_()。 _nop_()。 //ADC上電并延時}long int GetADCResult(uchar ch){ long int adcresult。 //清除結(jié)果寄存器 ADC_CONTR = ADC_POWER | ADC_SPEEDHH。 }}void InitADC(){ P1ASF = 0xff。 while (n) { x = 5000。硬件穩(wěn)定性和算法精度都有待改進(jìn)，在今后的設(shè)計中可以從這兩個方面進(jìn)行改進(jìn)。如果想要提高測量精度，可以換更高端的MCU或者擴(kuò)展存儲器，采用128或者256點(diǎn)的FFT運(yùn)算，可以大大提高相位差測量的精度。的相位差測量，測量精度精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位?！　? 這樣就在負(fù)載RL上得到一個與全波整流相同的電壓波形，其電流的計算與全波整流相同，即 單相全橋整流電路圖7 單相全波整流電路橋式整流電路的工作原理如圖11所示。當(dāng)在變壓器的一次側(cè)加交流電壓U1，交變的電流流過線圈后，在鐵芯內(nèi)產(chǎn)生交變的磁場，該磁場與二次側(cè)線圈交鏈，在二次側(cè)感應(yīng)出電動勢，這樣一次側(cè)的能量就通過磁場傳遞到了二次側(cè)。通過集成運(yùn)放的虛短和虛斷效應(yīng)可以推導(dǎo)出輸出信號與輸入信號的關(guān)系為 其中, ,將圖中數(shù)據(jù)帶入公式可得圖6 加法器電路圖 電源電路 電源電路由變壓器，單相全橋整流電路，濾波電路和穩(wěn)壓模塊構(gòu)成，首先通過變壓器將220V交流電編程12V交流電，然后利用單相全橋整流電路將交流信號整成直流信號，再通過濾波電路，利用電容的充放電使得電壓信號波動較小，最后通過穩(wěn)壓芯片輸出穩(wěn)定的電壓信號。加法器采用同相加法運(yùn)算電路，通過反饋電阻R10和R11引入深度負(fù)反饋，使得運(yùn)放工作在線性區(qū)。 實(shí)用電路設(shè)計由于STC12C5A60S2單片機(jī)的片內(nèi)AD只能測05V的模擬信號，所以如果直接把信號接到單片機(jī)的AD輸入通道上，信號負(fù)半波是測不到的，所以考慮先把該交流信號與一個直流信號相加，使得該正弦信號的電壓值在任何時刻都大于0，再用單片機(jī)AD進(jìn)行采樣，最終結(jié)果在減去直流信號。OP07是雙電源供電，電源電壓范圍為，電源電壓越大，集成運(yùn)放的線性區(qū)就越寬，所以可以根據(jù)輸出信號的大小來確定電源電壓的大小，要注意到，電源電壓不能小于輸出信號。電壓跟隨器可以采用集成運(yùn)放，也可以采用三極管構(gòu)成的共集放大電路，考慮到現(xiàn)在的集成運(yùn)放價格非常低，所以這兩種方法的成本是差不多的，顯然，采用集成運(yùn)放構(gòu)成的電壓跟隨器具有更高的穩(wěn)定性，所以在本設(shè)計中采用了集成運(yùn)算放大器構(gòu)成的電壓跟隨器作為移相電路和加法電路的隔離電路。這三種算法也是數(shù)字信號處理中常用的算法，將其功能封裝好做成可移植函數(shù)也為以后項目中調(diào)用該算法提供了方便.第三章：硬件電路設(shè)計 移相電路的設(shè)計圖5 移相模塊電路圖測相差一般都是針對正弦信號，所以要需要有兩路相位差可調(diào)的正弦信號，這里采用最簡單的RC低通濾波電路。通過一定的算法，可以將在屏幕的固定區(qū)域?qū)懭胱址蛯懭胱址@兩個功能封裝，得到兩個函數(shù)原型如下：void display_12864(uchar x,uchar y,uchar *str)void dischar_12864(uchar x,uchar y,uchar zifu)圖4 12864液晶屏漢字區(qū)分布示意圖 軟件設(shè)計部分總結(jié)可移植性一直是評價程序好壞的一個很重要的標(biāo)準(zhǔn)，該項目所用到的三個算法全部由個人完成，在算法復(fù)雜度盡可能低的情況下，把算法的可移植性做好。當(dāng)RS=0，RW=1時，讀取12864當(dāng)前數(shù)據(jù)接口的值，然后在判斷其最高位的值就可以知道12864的狀態(tài)了。當(dāng)RS=1，RW=0時，12864認(rèn)為當(dāng)前寫入的是數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)寫入以后，通過IO口操作，在EN引腳產(chǎn)生一個上升沿來告訴12864數(shù)據(jù)已經(jīng)發(fā)出，讓12864采樣當(dāng)前接口的數(shù)據(jù)。 12864液晶的使用方法首先，通過RS,RW這兩個引腳的電平，12864可以知道當(dāng)前寫入的是數(shù)據(jù)還是指令。圖3 ADC轉(zhuǎn)換模塊的構(gòu)成示意圖 定時器的使用STC12C5A60S2單片機(jī)與89C51單片機(jī)的定時器類似，不同的是它的定時器時鐘信號可以是是單片機(jī)的震蕩周期，也可以是其12分頻（與普通的89C51單片機(jī)相同），在本設(shè)計中采用定時器0，使其工作在方式1,時鐘信號為震蕩周期的12分頻。最后，通過查看ADC_FLAG就可以知道AD轉(zhuǎn)換是否完成了，當(dāng)ADCFLAG=1時說明AD轉(zhuǎn)換已經(jīng)完成，可以讀取數(shù)據(jù)了。AD的轉(zhuǎn)換精度可配置成10位或者8位，默認(rèn)為 10位，8位轉(zhuǎn)換精度太低，所以我們直接使用默認(rèn)的10位精度，增加兩位精度對轉(zhuǎn)換速率影響并不大。AD模塊的電源只能用5V的單片機(jī)電源，無法選擇，通過對ADC_POWER置一可以給AD模塊上電，AD轉(zhuǎn)換的基準(zhǔn)電壓就是5V，當(dāng)不進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換時，為了省電，要斷掉AD模塊的電源。首先，通過CH0:CH2可以選擇AD轉(zhuǎn)換的通道。此外，在啟動轉(zhuǎn)換之前還要告訴AD模塊基準(zhǔn)電壓是多少，轉(zhuǎn)換速率是多少，以及轉(zhuǎn)換精度是多少位，這些都設(shè)置完成以后就可以啟動AD轉(zhuǎn)換了。例如：，其他的作為普通IO口，則將P1ASF設(shè)置為0X01。逐次比較型AD由一個比較器和DA轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，通過逐次比較邏輯，從最高位（MSB)開始，順序得對每一輸入電壓與內(nèi)置DA轉(zhuǎn)換器輸出作比較，通過多次比較，使轉(zhuǎn)換所得的數(shù)字逐次逼近輸入模擬量與對應(yīng)值，逐次比較型AD具有速度高，功耗低的優(yōu)點(diǎn)。上電復(fù)位后P1口為弱上拉型I/O口，用戶還可以通過軟件設(shè)置將任何一路設(shè)置為AD轉(zhuǎn)換，不需作為AD轉(zhuǎn)換的口可繼續(xù)做IO口使用。 AD采樣的使用STC12C5A60S2系列帶AD轉(zhuǎn)換的單片機(jī)的AD轉(zhuǎn)換口在P1口（），有8路十位高速AD，速度可達(dá)250KHZ（25萬次每秒）。 冒泡排序法實(shí)現(xiàn)冒泡排序法（Bubble sort）是計算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域比較簡單的一種排序方法，它重復(fù)走訪要排列的序列，一次比較兩個序列，如果它們順序錯誤，就把它們交換過來，走訪數(shù)列的工作重復(fù)進(jìn)行，直到?jīng)]有可以交換的序列為止，也就是說該數(shù)列已經(jīng)排序完成，其C語言函數(shù)原型為void Bubble(int *value,uint num)，形參int *value是待排序的整數(shù)序列，uint num是待排序的整數(shù)個數(shù)。若，則J的最高位為0，只需要將該位變成1即可。而位倒序數(shù)的下面一個數(shù)是上面一個數(shù)最高位加1并向低位進(jìn)位得到的。正常順序二進(jìn)制十進(jìn)制位倒序后二進(jìn)制十進(jìn)制0000000000111004010201020113110610040011101510151106011311171117在把一個N點(diǎn)的DFT變換化簡成個2點(diǎn)的DFT變換的過程中，因為總是不斷地把一個表1 8點(diǎn)FFT算法位倒敘前后的順序變化采樣序列按奇偶項分成兩個序列，所以離散采樣點(diǎn)順序已經(jīng)不是原來的排序了，例如8點(diǎn)的DFT變換后的序列應(yīng)該是 0 4 2 6 1 5 3 7，這個排列看起來似乎很亂，沒有什么規(guī)律，但是我們把他寫成二進(jìn)制的形式，其規(guī)律也就一目了然了，通過雷德算法可以得到位倒敘后的正確排序。以1024點(diǎn)的傅里葉變換為例，DFT算法需要消耗=1048576次復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算，需要消耗次復(fù)數(shù)加減法運(yùn)算。對于一個N點(diǎn)的離散傅里葉變換，蝶形結(jié)深度為,而每一級有個蝶形結(jié)。對于一個N（N=2n）點(diǎn)采樣的信號，我們將其的離散序列 分成奇偶兩組，并且令 ，則k次諧波的大小可表示為利用旋轉(zhuǎn)因子的對稱性和周期性可得： 再根據(jù)旋轉(zhuǎn)因子的對稱性可得： 至此，一個N點(diǎn)的離散傅里葉變換就被分解成了兩個點(diǎn)的離散傅里葉變換（DFT），依此類推，兩個點(diǎn)的DFT變換可以分解成四個點(diǎn)的DFT變換，最終可以分解成個兩點(diǎn)的DFT變換。 快速傅里葉變換原理介紹1965年。第一章：最小二乘法以及快速傅里葉變換簡介：最小二乘法簡介對于兩個相位差為的正弦信號和，利用積化和差公式可得不難看出，合成的信號中包含了二次諧波和直流分量，且直流分量的大小僅和兩信號的相位差和幅值有關(guān)系，也就是說，只要能求出該直流分量以及兩個信號幅值的大小，相位差也就可以計算出來了。因為該直流分量的大小僅與兩路信號的幅值及其相位差有關(guān)系，所以可以在通過公式計算出相位差。本設(shè)計主要是研究如何利用最小二乘法和快速傅立葉變換算法來測量相位差。這樣，通過過零檢測的方法根本無法檢測相位差。但現(xiàn)實(shí)中的器件往往與理論上有一些差距。因此對高精度相位測量算法的研究和相位計產(chǎn)品化設(shè)計刻不容緩。此外還有天津中環(huán)科儀電子儀器公司HG4180型數(shù)字相位計，其特點(diǎn)包括：頻率范圍覆蓋范圍廣、測量精度高、不但能測量相位，而且能測量頻率、在全部頻率范圍內(nèi)都能直接得到五位有效數(shù)字的頻率讀數(shù)、具有IEE488借口選件，主要用于工業(yè)測量領(lǐng)域。176。目前，國內(nèi)相位計產(chǎn)品領(lǐng)域發(fā)展迅速，如深圳創(chuàng)新儀器儀表SP312B系列等精度通用計數(shù)器/相位計，它以高性能的AVR單片機(jī)與CPLD為核心，測頻分辨率8位/秒，可測周期范圍10ns－7000s，測時范圍40ns－7000s，相位測量范圍0176。通過調(diào)研，目前國外商品化的通用相位計的水平低頻段達(dá)1xHz數(shù)量級。微波為177。在相位測量精度方面，低頻精度為177。英國Avpower公司的高精度相位計SD1000：具有自動設(shè)置量程的功能，測量頻率范圍高達(dá)700KHz，允許輸入頻率高達(dá)100GHz，相位測量范圍為180176。－360176。此外，俄羅斯，英國以及德國在此領(lǐng)域也具有較高水平。該數(shù)字式相位差測量儀以可編程邏輯PLD和鎖相環(huán)PLL倍頻電路為核心，實(shí)現(xiàn)兩列信號相位差的自動測量。相位檢測系統(tǒng)主要由前置放大電路實(shí)現(xiàn)將被測信號（無論是電壓還是電流）衰減為5V以內(nèi)交流電壓信號；由電壓跟隨器將前后級電路進(jìn)行隔離，以保證測量系統(tǒng)不吸收被測信號源的能量，保證信號源的工作狀態(tài)不被改變。該方法硬件上需要用到過零檢測及異或電路，將兩路輸入信號的相位差轉(zhuǎn)換成方波，再利