【正文】
O、S1可以選擇不同的Fl4進行選擇。對這個脈沖信號進行計數(shù)就可以計量用戶的用電量。 AD7755的功能框圖(1)AD7755電能轉(zhuǎn)換設(shè)計原理 如AD7755的功能框圖所示,將電流信號轉(zhuǎn)換為合適的電壓信號,由通道一輸入,通道一輸入最大差動信號峰值為470mV,有效值約為330mV;電壓信號經(jīng)過處理,輸入到通道二,通道二輸入最大差動信號峰值為660mV,有效值約為467mV。AD7755在低頻輸出端提供平均功率信息,在高頻輸出端輸出頻率正比有效功率的脈沖,AD7755還有自校準功能。 使能端, ,進行清零。 74HC165芯片按鍵清零的設(shè)計,74HC165是8位并行輸入串行輸出移位寄存器,可在末級得到互斥的串行輸出(Q0和Q7),當并行讀取(PL)輸入為低時,從D0到D7口輸入的并行數(shù)據(jù)將被異步地讀取進寄存器內(nèi)。每次中斷顯示時寫入一次單用戶的脈沖數(shù)量,實時存儲用戶電量信息,并在掉電后保存,單片機上電復(fù)位后能夠從中讀取數(shù)據(jù)。24C16可以承受超過100億次的讀寫或者是比EEPROM高一萬倍的寫操作, 24C16的寫能力使得它在需要對非易失性記憶體快速讀寫的狀況下非常理想的完成任務(wù),這種優(yōu)勢合并使得系統(tǒng)可以更可靠的實時采集數(shù)據(jù)。 24C16芯片掉電存儲的設(shè)計 AT24C16是用先進的鐵電技術(shù)制造的16K位非易失性記憶體鐵電隨機存儲器,其 FRAM具有非易失性并且可以象RAM一樣快速讀寫數(shù)據(jù),在掉電后可以保存10年且比EEPROM或其他非易失性存儲器可靠性更高、系統(tǒng)更簡單,而不像EEPROM。Q0…Q7并行輸出端分別接LED顯示器的g…e各段對應(yīng)的引腳上。CLK為時鐘輸入端。 數(shù)碼管管腳連接圖通過以上對74HC164驅(qū)動數(shù)碼管顯示電路各個模塊的介紹,聯(lián)系單片機的控制原理,可得到C8051F360單片機控制74HC164驅(qū)動數(shù)碼管顯示的具體過程如下:單片機外接8片74HC164作為8位LED顯示接口。如果不再有時鐘周期輸入,則這些數(shù)據(jù)將暫存在輸出端。74HC164的使用原理為:時鐘信號從低電平變?yōu)楦唠娖降臅r候?qū)⑤敵鲆粋€數(shù)據(jù)到輸出端D0,當時鐘第二次由低電平變?yōu)楦唠娖降臅r候?qū)⑤敵龅诙€數(shù)據(jù)到D0,而第一個數(shù)據(jù)將轉(zhuǎn)移到D1端口。74HC164是 8 位邊沿觸發(fā)式移位寄存器,串行輸入數(shù)據(jù),然后并行輸出。 +5V直流穩(wěn)壓電源仿真結(jié)果 74HC164驅(qū)動LED數(shù)碼管顯示的設(shè)計 74HC164驅(qū)動LED數(shù)碼管顯示電路 ,、使其顯示相關(guān)信息,兩個輸入端或者連接在一起,或者把不用的輸入端接高電平,一定不要懸空。 用Multisim電路仿真軟件制作出的+。 C8051F360單片機電路單片機電路設(shè)計中P2口接一并排開關(guān),實現(xiàn)了對單用戶電脈沖輸入的模擬;;;、來實現(xiàn)用戶電量按鍵清零的功能。用戶軟件對所有外設(shè)具有完全的控制,可以關(guān)斷任何一個或所有外設(shè)以節(jié)省功耗。它具有片內(nèi)上電復(fù)位電路、VDD監(jiān)視器、看門狗定時器和時鐘振蕩器器件,是真正能獨立工作的片上系統(tǒng)。本次設(shè)計中主要用到的部分有C8051F360單片機、AT24C16掉電存儲、 74HC164驅(qū)動數(shù)碼管顯示以及74HC165按鍵等模塊,下面將詳細介紹各模塊。 設(shè)計方案框圖:線路電壓線路電流電壓互感器電流互感器電能轉(zhuǎn)換脈沖芯片AD7755光電耦合 C8051F360 單片機74HC164及八段譯碼顯示 E2PRM24C1674HC165鍵盤清零穩(wěn)壓電源穩(wěn)壓電源 設(shè)計總體框圖 電能表總電路圖 : 電能表總電路圖4 設(shè)計的主要內(nèi)容 此課程設(shè)計采用的是以單片機C8051F360芯片為核心的電路板,此板的各部分原理圖及內(nèi)部連接圖見附錄一所示。 3 設(shè)計原理分析系統(tǒng)主要由電量采集轉(zhuǎn)化電路、微處理器控制電路、非易失存儲器電路、顯示電路、供電控制電路、按鍵清零電路等部分組成。 設(shè)計的主要要求;; ;;;%;: 硬件設(shè)計硬件設(shè)計包括單片機的整體設(shè)計、穩(wěn)壓電源的設(shè)計、LED數(shù)碼管顯示的設(shè)計、24C16芯片掉電存儲的設(shè)計、74HC165芯片按鍵清零的設(shè)計、AD7755電能轉(zhuǎn)換器等電路的設(shè)計。被測信號經(jīng)AD7755轉(zhuǎn)換后將電壓、電流、電能等信號傳輸給單片機C8051F360主控芯片,然后C8051F360控制其他所有芯片的工作、計算和顯示。其中包括硬件設(shè)計、軟件設(shè)計和程序調(diào)試三部分。而要發(fā)展電子式電能表,核心技術(shù)是關(guān)鍵。面對新的形勢,全面提高電子式電能表,尤其是技術(shù)含量高的產(chǎn)品的市場競爭力,重點突破多費率表和多功能表的現(xiàn)狀,使電能表從數(shù)量優(yōu)勢向技術(shù)優(yōu)勢轉(zhuǎn)變是電能表產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢。且電子式電能表無論在價格、功能、精度、可靠性等方面都優(yōu)越于傳統(tǒng)感應(yīng)式電能表,具有的強大的功能特點和研究的必要性。 本次課程所設(shè)計的單用戶電子式單相電能表采用單片機作為中央處理器,對用戶的用電情況進行電能計量、LED顯示,所以用戶的用電量可以直接讀取。特別是近幾年,一些企業(yè)還通過在國外建廠等形式消化國內(nèi)的市場,出口創(chuàng)匯不斷攀升。電力用戶是我國電工儀器儀表最大的用戶群體,需求量占整個市場需求量的90%,對該類產(chǎn)品的銷售起著決定性作用。在有條件的地區(qū),即已經(jīng)實行一戶一表的居民用電區(qū),也將有計劃的開發(fā)低谷用電,實行峰谷電價,以提高電能利用率,提高居民的用電質(zhì)量。且各行各業(yè)對電的需求越來越大,不同時間用電量不均衡的現(xiàn)象也日益嚴重。近幾年,國家連續(xù)出臺的多項與電能表行業(yè)發(fā)展相關(guān)的政策以及房地產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,為電能表需求的上升及保持行業(yè)發(fā)展的相對穩(wěn)定起到了一定的保障作用。 hardware design。s account number and power consumption. The curriculum design using the conversion pulse MCU C8051F360 main control chip, AD7755 chip, 74HC165 chip, 74HC164 buttonreset drive eight decoding display chip and 24C16 avoid losing data,chip, and through the Protel drawing, The Multisim software simulation, Silicon IDE development environment for software programming and debugging, find information, learning tools, and ultimately the user of electricity in the digital tube display function.Keywords: electric energy meter。s power supply voltage and current realtime sampling, using special electric energy meter IC, for processing andmultiplication is converted into pulse output and power is proportional to the voltage and current sampling signal, and thenthrough the counter and LED display for single user of electricity to power storage, key features such as clear. The user of electricity consumption can be read in situ, effectively improve the accuracy of electric energy metering, and the whole circuit has simple circuitarrangement, hig