【正文】 斷在縮減，使其成為質(zhì)優(yōu)價廉的智能化微控制器，更加推動了其發(fā)展。微控制技術是一種全新的概念，是對傳統(tǒng)控 制技術的一次革命。從前必須有模擬電路或數(shù)字電路實現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能使用單片機通過軟件（編程序）方法實現(xiàn)了。 河北工程大學畢業(yè)設計說明書 2 單片機的應用有利于產(chǎn)品的小型化、多功能化和智能化，有助于提高勞動效率，減輕勞動強度，提高產(chǎn)品質(zhì)量，改善勞動環(huán)境，減少能源和材料消耗，保證安全等。并且已經(jīng)深入到工業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)以及人民生活的各個方面，如車間流水線控制、自動化系統(tǒng)等、智能型家用電器（冰箱、空調(diào)、彩電）等。 許多家電 設備都 趨于人性化、 智能化 ， 這些電器設備大部分都含有 CPU 控制器 或者是 單片機。工作人員只需在監(jiān)控控制室就可了解到現(xiàn)場工作 狀況，實現(xiàn)變電站無人值守。根據(jù)測量數(shù)據(jù)及運行情況實時進行處理。對大容量的電力操作電源系統(tǒng)，采用多電源充電模塊并聯(lián)運行的模塊化結(jié)構(gòu)方式，更好地提高系統(tǒng)的可靠性和可維護性。為了提高我國電力網(wǎng)的綜合效率和可靠性，目前，我國電力操作電源的發(fā)展正以高頻開關變換技術為基礎，其趨勢可概括為高頻化、高效率、大功率、無污染和模 塊化。高頻開關電源具有穩(wěn)壓、穩(wěn)流精度高，體積小，重量輕、效率高，輸出及諧波失真小、自動化程度高等優(yōu)點，自 90年代開始一些西方國家新建的發(fā)電廠和變電站已逐步采用高頻開關直流電源，蓄電池已都采用閥控式密封鉛酸蓄電池。其性能和質(zhì)量直接關系到電網(wǎng)的穩(wěn)定運行和設備安全。 35 附錄 1 硬件電路圖 32 致謝 29 6 硬件焊接及軟件調(diào)試 28 主程序流程圖 26 聲光報警電路 23 三相電壓采集電路 22 直流電壓電路 21 晶振電路 21 復位電路 21 電源設計 20 Protel99SE 的功能特性 19 目錄 4 Protel99SE 19 電路設計框圖 15 S2電源變壓器的額定電壓 13 液晶 LM4229 7 3 主控制器和外圍器件 7 電路設計最終方案確定 6 溫度傳感器選擇方 案和論證 5 顯示模塊選擇方案和論證 4 2 設計方案論證 II 1 緒論 LM4229LCD240128目錄 3 目 錄 摘要 關鍵詞： 電力操作電源 AD0809 LCD240128 液晶Abstract II Abstract Operation of the power supply monitoring is an important equipment of power system, its performance and quality directly related to the stable operation of power work and equipment safety. With the rapid development of puter technology, the effectiveness of the electric operating power supply voltage module and battery temperature monitoring on power work prehensive efficiency and reliability, to meet the demand of power station automation, has a very important role. The design of power supply operation of the DC current, DC voltage, battery temperature and threephase AC voltage is processed through the SCM acquisition, final implementation when collecting data when problems arise, MCU alarm and is beneficial to the better monitoring. The hardware part of the main AT89C51 as centralized monitor, using AD0809voltage acquisition and detection,18B20 temperature sensor with sensing battery temperature, through the LM4229LCD240128liquid crystal display, when the temperature and various voltage abnormality, an acoustooptic alarm circuit, and liquid crystal corresponding position prompted, programmed to realize the control of the entire system. Keywords: Operation of the power supply monitoring。 本設計就 電力操作電源的直流電流、直流電壓、電池溫度和三相交流電壓進行了處理并通過單片機采集，最終實現(xiàn)當采集的數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題時，單片機提示報警并有益于更好的監(jiān)控。摘要 I 摘 要 電力操作電源監(jiān)控是電力系統(tǒng)的重要設備，其性能和質(zhì)量直接關系到電網(wǎng)的穩(wěn)定運行和設備安全。隨著計算機技術的高速發(fā)展，能否有效地對電力操作電源中的電壓模塊及電池的溫度進行監(jiān)視對電力網(wǎng)的綜合效率和可靠性，滿足電站自動化的需求，具有非常重要作用。 硬件部分主要 AT89C51 作為集中監(jiān)控器，采用 AD0809 對電壓進行采集 并檢測，采用 18b20 溫度傳感器 測電池溫度，通過 LM4229LCD240128液晶顯示，當溫度及各路電壓出現(xiàn)異常情況時，聲光電路報警，并在液晶相應位置 了 出現(xiàn)提示，通過編程實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的控制。 AD0809。 I Abstract 1 單片機的 應用 1 電力操作電源監(jiān)控系統(tǒng)的意義 5 功能要求 5 方案確定 5 單片機芯片的選擇 方案 與論證 5 整流電路選擇方案和論證 7 單片機 STC90C51 介紹 8 溫度傳感器 DS18B20 介紹 9 AD0809介紹 11 AD0809的邏輯結(jié)構(gòu) 11 AD0809的工作原理 11 AD0809應用說明 13 LM4229各管腳功能 13 LM4229的 時序 14 “ 銀天使 ” S2 電源變壓器 介紹 15 S2電源變壓器的特點 15 S2系列標準產(chǎn)品的外形圖、安裝尺寸及詳細技術參數(shù) 16 4 系統(tǒng) 硬件設計 19 系統(tǒng)概述 19 電路工程設計部分 20 電路仿真與 PLD部分 20 Protel 編輯頁面 20 模塊電路 23 直流電流電路 24 AD0809采集電路 25 液晶顯示電路 26 5 系統(tǒng) 軟件設計 28 編程軟件介紹 30 硬件布局及電路焊接 30 通電前 測試 31 通電后測試 31 7 結(jié)論 33 參考文獻 36 附錄 2 主程序源代碼 37 河北工程大學畢業(yè)設計說明書 1 1 緒論 電力操作電源 (220V、 110 V)系統(tǒng)在現(xiàn)代動力系統(tǒng)中占有重要的地位，主要用于發(fā)電廠、變電站中，作為直流機構(gòu) (分、合閘 )、繼電保護、信號、自動控制、事故照明、儀器儀表以及應急事故負荷等的重要電源。 隨著功率半導體技術、計算機控制技術和超大規(guī)模集成電路生產(chǎn)工藝的飛速發(fā)展，80年代末高頻開關電源開始進入了實用期，到 90年代逐漸成熟。國內(nèi)電力系統(tǒng)使用的電力操作電源大部分還是采用相控電源，相控電源紋波、高次諧波干擾大，效率較低及體積龐大，監(jiān)控系統(tǒng)不完善，難以實現(xiàn)電池充放電智能管理。在管理方式上，結(jié)合計算機技術、總線技術的發(fā)展，形成多級計算機網(wǎng)絡集中監(jiān)控管理系統(tǒng)。 電力操作電源監(jiān)控系統(tǒng)的主要任務是：對系統(tǒng)中各功能單元和蓄電池進行長期自動監(jiān)測，獲取系統(tǒng)中的各種運行參數(shù)和狀態(tài)。并以此為依據(jù)進行控制，實現(xiàn)電力操作電源系統(tǒng)的全自動精確管理，提高電力操作電源系統(tǒng)的可靠性，保證其工作的連續(xù)性．安全性和高可靠性。 單片機的 應用 在日新月異的 21 世紀里，家 用 電 子產(chǎn)品得到了迅速發(fā)展 。 單片機以其高可靠性、高性價比、低電壓、低功耗等一系列優(yōu)點，近幾年得到迅猛發(fā)展和大范圍推廣，廣泛應用于工業(yè)控制系統(tǒng)、通訊設備、日常消費類產(chǎn)品和玩具等。 用單片機來控制的小型家電產(chǎn)品具有便攜實用，操作簡單的 特點。 但是，單片機應用的意義絕不僅限于它的廣闊范圍以及所帶來的經(jīng)濟效益上，更重要的意義還在于：單片機的應用正從根本上改變著傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設計思想和設計方法。這種以軟件取代硬件并提高系統(tǒng)性能的控制系統(tǒng) “ 軟化 ” 技術，稱之為微控制技術。隨著單片機應用的推廣普及，微控制技術必將不斷發(fā)展、日益完善和更加充實。 電子計算機的發(fā)展經(jīng)歷了從電子管，晶體管，集成電路到大（超大）規(guī)模集成電路共四個階段，即通常所說的第一代，第二代，第三代和第四代計算機 。從 1971 年微型計算機問世以來，由于實際應用的需要，微型計算機向著兩個不同的方向發(fā)展；一個是向高速度，大容量，高性能的高檔微機方向發(fā)展；而另一個則是向穩(wěn)定可靠、體積小和價格廉價的單片機方向發(fā)展。 1971 年微處理器的研制成功不久，就出現(xiàn)了單片的微型計算機即單片機，但最早出現(xiàn)的單片機是一位的， 1976 年 Intel 公司推出了 8 位的 MCS48 系列單片機，它以體積小、控制功能全、價格低等特點，贏得了廣泛的應用和好評，為單片機的發(fā)展奠定了堅實的基礎，成為單片機發(fā)展史上一個重要階段，其后，在 MCS48 成功的刺激下，許多半導體芯片在生產(chǎn)廠商競相研制和發(fā)展自己的單片機系列。盡管目前單片機的品種很多，但是我 過使用最多的是 Intel 公司的 MCS51 單片機系列。此外，它還具有品種全，兼容性強，軟硬件資料豐富等特點，因此應用愈加廣泛，成為比 MCS48 更重要的單片機品種，直到現(xiàn)在， MCS51 仍不失為單片機的主流系列。與 MCS51 相比，MCS96 不但字長增加一倍，而且在其 他性能方面也有很大的提高，特別是芯片內(nèi)還增河北工程大學畢業(yè)設計說明書 3 加了一個 4 路或 8 路的 10 位 A/D 轉(zhuǎn)換器，使其具有 A/D 轉(zhuǎn)換的功能。但其位數(shù)不一定會繼續(xù)增加，盡管現(xiàn)在已經(jīng)有了 32 位單片機，但使用的并不多。縱觀 20 年來單片機發(fā) 展歷程可以看出，單片機技術的發(fā)展以微處理器 (MPU)技術及超大規(guī)模集成電路技術的發(fā) 展為先導，以廣泛的應用領域拉 動，表現(xiàn)出較微處理器更具個性的發(fā)展趨勢。此外，單片機的使用還有助于提高儀器儀表的精度和準確度，簡化結(jié)構(gòu)、減小體積及重量而易于攜帶和使用