【正文】 SETB S1 MOV KEYW,01H MOV SEER,0FFH MOV SEE,00H RET 。接下來，從標志位 KEYW 獲取按鍵信息，進行與按鍵相對應的顯示及操作回應。 圖 顯示程序 流程圖 調顯示程序 LCD 初始化 清屏 讀出累計用電量、剩余電量和累計購電量 顯示剩余電量 清屏 顯示累計用電量 清屏 顯示累計購電量 關顯示 返回 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 31 按鍵掃描子程序設計 按鍵掃描子程序設計中，首先為標志位 KEYW,及各寄存器賦初值。首先顯Y N 執(zhí)行檢測 致信 顯示電量 否 繼續(xù)檢測 提示購電 電量為 0，斷電 是否有脈沖 是否 ≥ 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 30 示剩余電量， 3 秒鐘后顯示累計用電量，最后顯示累計購買電量。 圖 電能檢測及讀寫 流 程 圖 顯示子程序設計 電能表運行過程中，對用戶的用電量進行不斷累加，并寫入 EPROM中。當 AT89C52檢測 =0 時，即有 電 。如果未達到每度電的轉數，則將脈沖直接存入到 存儲單元 中。 開中斷總允許 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 24 SETB ET0 SETB TR0 RET 定時器 0 中斷服務子程序設計 圖 所示為定時器 0 中斷服務程序流程圖，用以實現脈沖計數，從而實現電能的累加。 M1,M0 設為 01，即工作于模式 1： 16位計數器。執(zhí)行顯示程序 電能計量子程序設計 定時器 0 初始化 設置 T0 門控制 位為 0，即只能利用控制位 TR0 來控制 T0 的啟停。執(zhí)行鍵掃描程序 MOV A,SEER CJNE A,SEE,MAIN3 MOV A,1 CJNE A,SEE,MAIN2 SJMP MAIN4 MAIN2: MOV A,2 CJNE A,SEE,MAIN5 SJMP MAIN4 MAIN3: MOV SEER,SEE LCALL LCDRESET 。設置中斷 LCALL DLCSRST 。執(zhí)行鍵盤復位程序 LCALL AT24RST 。堆棧設置 LCALL DIRRST 。流程如圖 所示。對于高可靠性要求的電度表更是如此． 系統軟件主程序設計 當系統上電后，主程序開始運行。軟件界有句名言：“我們永遠不能證明程序是正確的。短時間、個別樣機運行未發(fā)現問題并不能說明產品是可靠的，需要經過很長的時間、一定批量的考驗方能說明產品是成功的。 因為程序調試是在操作規(guī)范、環(huán)境理想的條件下進行的，而產品實際運行中的情況要復雜得多。軟件設計占據了整個產品的大部分時間， 僅通過程序調試充其量只完成 10％ 的工 作量，離產品還相距甚遠。芯片內部設計了限斜率驅河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 19 動，使輸出信號邊沿不會過陡，使傳輸線上不會產生過多的高頻分量，從而有效扼制電磁干擾。該芯片還有一個獨特的設計，當輸入端開路時，其輸出為高電平，這樣可保證接收器輸入端電纜有開路故障時，不影響系統的正常工作。因此，它能顯著提高防止雷電損壞器件的可靠性。 信息傳輸電路的設計 信息傳輸 硬件電路如圖 38所示，在該電路中，使用了一種 RS485接口芯片 SN75LBC184，它采用單一電源 Vcc，電壓在＋ 3～＋ V 范圍內都能正常工作。當下降到 VV+時，比較器輸出低電子，使微處理器產生外中斷，做掉電處理 (將剩余電能存入 EEPROM 中 )。 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 18 圖 掉電檢測電路 R31 為 VZ3 提供合適的工作電流， VZ3 上端作為電壓基準， R3R33 對 5V電壓分壓，與 Vz 做比較。在掉 電時存儲剩余電度數。在串行時鐘和數據端接了上拉電阻 R25 和 R27，分別連接到 IC4 的 P3． 0和 。以確保 STA7 為 0。 表 SMG12232B2 的接口信號說明 編號 符號 引腳說明 編號 符號 引腳說明 1 RST 復位端 9 DB1 數據口 1 2 VCC 電源正極 10 DB0 數據口 0 3 DB7 數據口 7 11 GND 電源地 4 DB6 數據口 6 12 WR 寫信號 5 DB5 數據口 5 13 RD 讀信號 6 DB4 數據口 4 14 CS1 片選 IC1 信號 7 DB3 數據口 3 15 CS2 片選 IC2 信號 8 DB2 數據口 2 16 A0 數據命令選擇端 EL+ 背光源驅動電壓輸入端 EL－ 背光源驅動電壓輸入端 （ 3） SMG12232B2 控制器接口說明 基本操作時序（ L 為高電平， H 為低電平） 讀狀態(tài)：輸入 A0=L,CS1 或 CS2=L,RD=L,WR=H 輸出 DB7DB0= 狀態(tài)字 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 17 寫指令：輸入 A0=L, CS1 或 CS2=L,RD=H,WR=L, DB7DB0=指令碼 輸出無 讀數據：輸入 A0=H, CS1 或 CS2=L,RD=L,WR=H 輸出 DB7DB0=數據 寫 數據：輸入 A0=H, CS1 或 CS2=L,RD=H,WR=L, DB7DB0=數據 輸出無。 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 16 （ 1） 主要技術參數 SMG12232B2 的主要技術參數如表 。采用總線方式連接，硬件電路如圖 所示。電路簡單。 顯示電路設計 本系統采用液晶顯示器。電阻 R30 和按鍵 S1 構成鍵盤，用以實現顯示內容的切換。 可使電容 C13 所儲存的電荷迅速釋放，以便下次上電時可靠復位。只要高電子的維持時間大于兩個機器周期 ， CPU就可復位。電容 C1 C15 可起頻率微調作用，電容值在 5pF~30pF 之間選擇，本電路選 20pF。 圖 由 AT89C52 組成的主控電路 IC4 與時鐘電路 (包括晶體振蕩器、電容 C1 C15 和內部電路 )，上電復位電路 (包括 R2 C1 S VD C3 R50)構成單片機的最小河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 15 系統。 模塊電路設計 控制部分電路設計 控制部分為整個電度表的心臟，實現電能脈沖、掉電信號、 電量信息 的采集和讀寫，完成顯示驅動模塊的控制和繼電器的驅動等功能。 R8 為參考電壓調整電位器。 32768112 為表用晶體振蕩器，為 SM9903 提供時鐘。 C R1 VDl、 VD C C VZl、 VZ2 為電1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t leN u m be r R e v i s i onS i z eBD a t e : 12 J un 2 00 8 S he e t o f F i l e : H : \趙 \趙萬里 \新建文件夾 2\ 大圖 .D D B D r a w n B y :I C 25215A5A11223344556677889910101111121213131414151516161717181819192020I C 1S M 99 03ABR 11100R 13100C147 0 0P FC247 0 0P FR 1233 0 KR143 0 KR341KR247 0 KR482 0 KR6 KR568 0 KR820KR9 KR 10 K R7 KV D 3L E DR 14470C4 3u F / 6 30 VC5 uFR 15271V D 1I N 4 00 4C647 0 0C747 0 0C910 0 0u FV Z 1 VC8 uFR 113KC 10 uFC 12 uFV D 2I N 4 00 4V Z 2 VC 1110 0 0u FR 1610 0 K32 7 68 H zCDVI1VI2GNDAVv NC VR1VR2POUTINDTCC2 COMC1 VDDOSCOUTOSCINDOM2DOM1GNDDVSSR 4010K+ 5VP or t接 C P U河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 14 容降壓式電源，為 SM9903 提供177。 電量傳輸電路 CPU AT89C52 顯示電路 電路計量電路 電能存儲電路 掉電檢測電路 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 12 表 管腳定義 管腳號 符號 說明 1 VI1 電流取樣信號輸入 2 VI2 電流取樣信號輸入 3 GADA 模擬地端 4 VV 電壓取樣信號輸入 5 NC 與 4 腳內部互相連接 6 VR1 參考電壓 1 外調整端 7 VR2 參考電壓 2 外調整端 8 POUT 有功功率計 算輸出脈沖 9 IND 負相有功功率指示 10 TC 測試控制器 11 VSS 負電源（－ 5V） 12 GNDD 數字地端 13 DMO1 脈沖電機驅動輸出 1 14 DMO2 脈沖電機驅動輸出 2 15 OSCIN 晶振輸入 16 OSCOUT 晶振輸出 17 VDD 正電源（ +5V） 18 C1 積分電容 1 19 COM 積分電容公共端 20 C2 積分電容 2 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 13 圖 SM9903 管腳 SM9903 構成的電能計量電路設計 在本設計中， 用 SM9903 構成的電能計量電路如圖 所示 。應用乘法器將功率轉換成電壓，再通過 V／ F(電壓／頻率轉換 )型 A／ D 轉換器等電路將電壓信號轉換成可供 MCU讀取和直接驅 動步進電機的數字信號． SM9903同時具有測量負向有功功率的功能，測量負向有功功率以正向有功功 率計算，并通過 IND(9 腳 )輸出負電干以指示測量負向有功功率。 圖 31 數字電度表的結構原理圖 SM9903 簡介 電能計量電路采用電子電度表專用集成電路 SM9903。 瞬時功率 p經積分器后，得有功功率 P，即 P= ????01U[cos? +cos(2? t? )]dt =UIcos? =UI? (24) 一段時間 T內的電能 W為 W=??0Pdt=??0UIcos? dt =TUIcos? =TUI? (25) 以上分析表明，有功功率 P為恒定分量，將正比于 P的電壓經 V/F變換后，輸出的是頻率隨 P變化的脈沖， 只 需將脈沖累計計數，則計數值 N即為電能。圖 、電壓和瞬時功率的波形圖 。 i CPU 液晶顯示器 控制 鍵盤 信息 傳輸 V/F轉 換 器 低通濾波器 模擬乘法器 I/U 轉換 u 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 9 圖 SM9903內部電路模型示意圖 在正弦穩(wěn)態(tài)情況下，設正弦電壓和電流分別為： u= 2 Ucos? t