基于單片機的安全用電保護器的畢業(yè)論文-展示頁
2025-07-02 15:12本頁面
【正文】 路的結構，就可以實現不同的保護功能?！ ×硗饫纂娝鸬碾姎夤收弦舱枷喈敶蟮谋壤憩F形式是過壓，其瞬間電壓高達上萬伏，破壞力極強，因此也要有相應的設備進行隔離。 電氣設備或電力繞路絕緣損壞，電氣設備負載的過載，短路是造成電氣火災的常見原因。第一章 概述1－1 家庭用電安全保護器簡介家庭用電安全保護器設計的必要性據不完全統計，我國每耗電1億KW/h，觸電死亡3人，另外電氣火災也給人們帶來極大威脅和損失，它的危害并不亞于電氣災害。本設計從安全用電、節(jié)約電能出發(fā)充分考慮了設計對象的保護時間，利用單片機技術實現對設備及人身安全進行保護，具有保護范圍廣，保護精度高、安裝調試簡單的優(yōu)點，并且容易實現與計算機的聯機，實現智能化，前景廣闊。由此，人們在不停探索著電能的安全合理應用，各種電能保護器相繼產生。家庭用電單片機控制保護系統目錄前言第一章 概述411 家庭用電安全保護器簡介412 家庭用電安全保護器的結構和特點413 家庭用電安全保護器現狀與發(fā)展趨勢5第二章 總體電路設計621 系統方框圖及總體思路622 系統原理圖7第三章 單元電路的設計與思考 931 防雷裝置的設計932 數據采集電路的設計與思考10321 基于電磁感應定律的電壓電流互感器10322 被測信號的處理15323 現場參量的誤差2033 單片機控制電路的設計與思考20331 模數轉換電路的設計20332 CPU控制電路23333 顯示電路25333 報警電路26334 漏電保護電路27335 執(zhí)行單元27第四章 軟件設計 29 41 軟件構思2942 軟件流程圖3043 軟件程序31第五章 安裝調試中的有關問題 35設計總結 36參考文獻 37前言隨著人民生活水平不斷的提高，各種家用電器走進每個人的生活，特別是大功率的電器，如冰箱、空調等正逐漸普及，給人們的生產生活帶來巨大的便利。但電器設備的應用也給人們帶來了經濟損失以及血的教訓，因過流、過壓引起的設備損壞不計其數，因漏電、觸電身亡的也不少見。傳統的保護電路用分立元件制作，制作成本高，調試安裝難度大，雖然能起到保護的作用，但由于速度及精度達不到要求，往往電器雖然保護了但有些元件卻被損壞。 在本設計過程中，得到了方寧老師和陳順科老師的細心指導，在此本人表示衷心的感謝。例如1986年的火災次數達3876次，死亡人數共2865人，這些火災中電氣火災占15%，由此可見加強電氣設備的保護與管理，消除電氣火災對保障經濟建設，安定人民的生活有著極為重要的意義。引起漏電火災的原因則是接地故障電流，這些故障在發(fā)生災害之前自動檢測出并進行相應的保護是十分有必要的。1－2家庭用電安全保護器的結構和特點1 本系統主要由如下幾大部分電路構成，如圖所示： 傳感器數據采集CPU控制電路顯示電路保護電路模擬量傳感部分：將大幅度的模擬信號變?yōu)樾⌒盘枖祿杉糠郑簩鞲衅髯儞Q的信號進行放大中央處理部分：將模擬信號轉換為數字信號，與設定值相比較，完成數據處理，傳送，顯示任務顯示部分：顯示電壓數據，及報警情況執(zhí)行部分：執(zhí)行過壓，過流，漏電保護動作家庭安全用電單片機保護器的特點 本系統采用單片機技術、現代傳感技術、模擬量數字處理技術，具有自動監(jiān)測和識別故障類型及操作命令類型的功能，能根據故障和操作命令來控制操作機構動作，這也是現代智能電器的最基本的特征，本系統也可稱作為智能保護器因為它與一般采用集成電路實現 控制的電器設備有著根本區(qū)別，不僅有它們過壓，過流，漏電保護的功能，同時也具有它們沒有的功能：a) 現場參量處理數字化這是智能電器區(qū)別于其他采用集成電路實現控制功能的電器設備的最重要標志。b) 電器設備的多功能化采用單片機對電器設備運行現場的各種參量進行采樣與處理，智能電器可以集成用戶需要的各種功能，如數字化儀表，可以實時顯示各種參數；可以根據現場具體情況設置保護類型、保護值；按用戶要求保存歷史數據等。 d) 可以真正的組成全開方式系統采用計算機通信網絡中的分層模型建立起來的電器智能化通信網絡，可以把不同生產廠商、不同類型的產品但具有相同通信協儀的智能電器互連，達到最優(yōu)組合，實現全國乃至全世界的開放式系統。隨著單片機的高速發(fā)展，保護器已經從簡單的繼電控制功能的單一封閉式裝置，發(fā)展到具有完整的理論體系和多字科性質的電器智能化系統，能實現電器設備的網絡化，分布式管理與控制，真正實現全開放式系統。從而實現了過壓過流保護另外主電路由零序電流互感器監(jiān)測漏電與竊電情況，一旦有漏電竊電的情況，系統通過中斷方式自動判斷，適時切斷主電路，如若故障不排處，主電路不得電，從而對人生安全起到保護作用，由于單片機速度很快，如若外接12M晶振，第條指令只要1US的時間，而負載過壓、過流或人體觸電都屬于毫秒級（1ms=1000us）單片機完全可以勝任，而且單片機靈活性很大，只要修改程序便可以進行擴展，適應未來發(fā)展趨勢，它有著模擬電子不可比擬的優(yōu)越性。 避雷器接在被保護設備的零線與火線間，當雷電波沿電力線路入侵進首先加在避雷器兩端，無間隙避雷器以稱為壓敏電阻，通過壓敏電阻對電器設備進行防雷保護。在正常工作時壓敏電阻處于高阻態(tài)，只有很小的泄漏電流，當線路中產生瞬間高壓時，壓敏電阻阻值急劇下降，工作電流增至幾個數量級，過電壓以放電電流的形式被 壓敏電阻瀉放掉，這樣設備得到保護，浪涌電壓過后，線路電壓正常，壓敏電阻以很快恢復高阻狀態(tài)。3－2數據采集電路的設計與思考 數據采集電路的好壞直接影響著保護的精度，它也是本電路的核心之一一、其原理圖如下：其各部分電路的作用將在下面作詳
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