【正文】 ................................................................. 18 六、總結(jié) ...................................................................................................................... 18 參考文獻(xiàn)： .................................................................................................................. 18 附件 A .......................................................................................................................... 19 附件 B .......................................................................................................................... 20 單片機(jī) 系統(tǒng) 課程設(shè)計 4 一、引言 隨著家用電器的增多，人們也越來越關(guān)心用電器的保護(hù)和用電安全的問題。 第 910 天：撰寫課程設(shè)計報告。 第 56 天：軟件設(shè)計，編寫程序。 第 34 天：按照確定的方案設(shè)計單元電路。 單片機(jī) 系統(tǒng) 課程設(shè)計 單片機(jī)系統(tǒng) 課 程 設(shè) 計 成績評定表 設(shè)計課題 ： 基于 89C51 的自動斷電保護(hù)系統(tǒng) 學(xué)院名稱 ： 電氣工程學(xué)院 專業(yè)班級 ： 學(xué)生姓名 ： 學(xué) 號 ： 指導(dǎo)教師 ： 設(shè)計地點(diǎn) ： 設(shè)計 時間 ： 指導(dǎo)教師意見： 成績 : 簽名： 年 月 日 單片機(jī) 系統(tǒng) 課程設(shè)計 1 單片機(jī)系統(tǒng) 課 程 設(shè) 計 課程設(shè)計名稱： 基于 89C51 的自動斷電保護(hù)系統(tǒng) 專 業(yè) 班 級 ： 學(xué) 生 姓 名 ： 學(xué) 號 ： 指 導(dǎo) 教 師 ： 課程設(shè)計地點(diǎn)： 課程設(shè)計時間： 單片機(jī) 系統(tǒng) 課程設(shè)計 2 單片機(jī)系統(tǒng) 課程設(shè)計任務(wù)書 學(xué)生姓名 專業(yè)班級 學(xué)號 題 目 課題性質(zhì) 工程設(shè)計 課題來源 選題 指導(dǎo)教師 主要內(nèi)容 （參數(shù)） 利用 89C51 設(shè)計自動斷電保護(hù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)以下功能： 實(shí)現(xiàn)開機(jī)后自動供電； 內(nèi)部短路或超載時會自動斷開電源； 利用互感，通過采集電流來控制繼電器的常開，常閉觸頭。 采用警報，聲音來提醒使用者來處理緊急事故 任務(wù)要求 （進(jìn)度） 第 12 天：熟悉課程設(shè)計任務(wù)及要求，查閱技術(shù)資料，確定設(shè)計方案。要求畫出單元電路圖，元件及元件參數(shù)選擇要有依據(jù)，各單元電路的設(shè)計要有詳細(xì)論述。 第 78 天：實(shí)驗(yàn)室調(diào)試。要求內(nèi)容完整、圖表清晰、文理流暢、格式規(guī)范、方案合理、設(shè)計正確，篇幅合理。因此自動斷電保護(hù)系統(tǒng) ，逐步廣泛應(yīng)用于家庭用電器的保護(hù)設(shè)施，它能夠?qū)崿F(xiàn)開機(jī)后自動恢復(fù)供電功能。 該設(shè)計采用電流互感器，來采樣線路上的電流值，然后與用戶設(shè)定值進(jìn)行比較，控制繼電器的常閉點(diǎn)的斷開與閉合， 從而控制用電器的供電回路的斷開與閉合。用戶還可以通過鍵盤來設(shè)置限制電流的大小，同時電流的采樣值和設(shè)置值都會通過液晶顯示器顯示出 來，以供用戶方便的使用和觀察。作為系統(tǒng)的核心元件，我們采用 AT89C51 單片機(jī)。通過一個互感器進(jìn)行電流的采樣，將線路上的大電流轉(zhuǎn)換為小電流值進(jìn)行采樣。 3. A/D 轉(zhuǎn)換。 A/D 轉(zhuǎn)換器可以把測得的模擬量轉(zhuǎn)化成數(shù)字量輸出，可以直接讀取。當(dāng)電流超過設(shè)定值時，繼電器斷開，電路回路斷開。 5. 聲光報警。通過鍵盤可以設(shè)置限制電流大小?？梢燥@示設(shè)置電流以及實(shí)時電流值大小。 其主要特性如下： 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲器 數(shù)據(jù)保留時間： 10 年 三級程序存儲器鎖定 32 可編程 I/O 線 5 個中斷源 單片機(jī) 系統(tǒng) 課程設(shè)計 6 低功耗的閑置和掉電模式 AT89C51 芯片電路圖如圖 31 所示： P 0. 039P 0. 138P 0. 237P 0. 336P 0. 435P 0. 534P 0. 633P 0. 732P 2. 021P 2. 122P 2. 223P 2. 324P 2. 425P 2. 526P 2. 627P 2. 728R X D10T X D11A L E30P S E N29P 1. 01P 1. 12P 1. 23P 1. 34P 1. 45P 1. 56P 1. 67I N T 113I N T 012T115T014EA31R S T9X119X218RD17WR16P 1. 79D0D1D2D3D4D5D6D7S D AS C L18B 20FMC S U S BD I O L AD U L AW E L AP 3. 0P 3. 1A L ED B 1D B 2D B 3D B 4D B 5D B 6D B 7D B 8I N T 1C S D ARSL C D E NR S TX1X2RDWR 圖 31 AT89C51 單片機(jī)芯片電路圖 復(fù)位電路圖如圖 32 所示： 圖 32 復(fù)位電路圖 復(fù)位電路與 AT89C51 的訪問外部程序存儲器控制引腳 EA 和復(fù)位信號輸入引腳 RST 相連。工作期間，按下 S0， C3 放 電，在 10K電阻上出現(xiàn)電壓，使得單片機(jī)復(fù)位。 每次啟動都需要重新設(shè)置限制電流大小，否則則默認(rèn)為初始設(shè)置 10A。 時鐘電路圖如圖 33： Y1C4 3 0 PC5 3 0 PX1X2 圖 33 時鐘電路圖 時鐘電路接 AT89C51 的 18 和 19 引腳。 本設(shè)計時鐘電路采用12M的 晶振。單片機(jī)的晶振并不是只能用 12M，只要不超過 20M 就行，在準(zhǔn)許的范圍內(nèi)，晶振越大，單片機(jī)運(yùn)行越快，還有用 12M 的就是好算時間，因?yàn)橐粋€機(jī)器周期為 12個時鐘周期，所以這樣用 12M 的話，一個時鐘周期為 1/12us，那么機(jī)器周期為 1us 即定時器計一次數(shù)就是 1us了，電容范圍在 2040pF 之間，這里連接的是 30pF 的電容。 電流采樣電路和繼電器控制電路 電流采樣電路，電路正常工作時繼電器常閉觸點(diǎn)閉合接通電流互感器，通過電 流互感器按一定比例采樣線路上的電流值大小，通過一個電阻，將電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，方便單片機(jī)進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換， 單片機(jī) 系統(tǒng) 課程設(shè)計 8 繼電器控制電路，當(dāng)線路上的電流值大于設(shè)定電流值時，將 端口置 1，控制導(dǎo)通的信號置于高電平，使三極管飽和導(dǎo)通即 Q2 形成通路，則繼電器常閉點(diǎn)斷開，用電器電路回路斷開，則用電器停止工作。 電路圖如圖 34 所示： K1Q2N P ND1D I O D ET1T R A N S 312J1C O N 2R2500V C CV C CP 2. 4P 2. 5 圖 34 電流采樣轉(zhuǎn)換電路 和繼電器控制電路 A/D 采樣電路 A/D采樣電路采用集成 A/D轉(zhuǎn)換器 ADC0804 。 ： 工作電壓： +5V，即 VCC=+5V。 分辨