交直流電流電壓同步測(cè)量技術(shù)研究畢業(yè)論文-在線瀏覽
2025-07-18 03:13本頁(yè)面
【正文】 復(fù)位腳可直接接地。7) 4路外部中斷，下降沿中斷或低電平觸發(fā)中斷，Power Down模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒。在XTAL1和XTAL2間接上12M晶體，再接一個(gè)小電容，可使系統(tǒng)工作穩(wěn)定，避免噪聲干擾。當(dāng)P0口作為輸入/輸出口時(shí)，P0是一個(gè)8位準(zhǔn)雙向口，上電復(fù)位后處于開(kāi)端模式。當(dāng)P0作為地址/數(shù)據(jù)復(fù)用總線使用時(shí)，是地位8位地址線[A0A7]，數(shù)據(jù)線的[D0D7]，此時(shí)無(wú)需外接上拉電阻。當(dāng)P2口作為輸出/輸出口時(shí)，P2是一個(gè)8位準(zhǔn)雙向口。當(dāng)直接使用外部時(shí)鐘是，此引腳是外部是鐘源的輸入端。當(dāng)直接使用外部時(shí)鐘源是，此引腳可浮空，此時(shí)XTAL2實(shí)際將XTAL1輸出的時(shí)鐘進(jìn)行輸出。若被測(cè)電路是直流電路，采用精密分壓電阻，將高電壓降至A/D轉(zhuǎn)換器采樣電壓的范圍內(nèi)；若被測(cè)電路是交流電路，采用互感器隔離采樣，然后經(jīng)放大器放大采樣值，整流電路整流、分壓電路分壓最后才被A/D采樣。圖24 電流互感器參數(shù) Figure 24 current transformer parameters 圖25 電壓互感器參數(shù)Figure 25 voltage transformer parameters選擇顯示電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)時(shí)，要用按鍵進(jìn)行控制，所以需要設(shè)計(jì)一個(gè)按鍵模塊。獨(dú)立式鍵盤是指直接使用I/O口構(gòu)成的單個(gè)按鍵電路。矩陣式鍵盤是由行線和列線組成，按鍵位于行、列的交叉點(diǎn)上，行線、列線分別連接到按鍵開(kāi)關(guān)的兩端。本系統(tǒng)按鍵共5個(gè)按鍵即電壓顯示、電流顯示、有功功率顯示、無(wú)功功率顯示和功率因數(shù)顯示，為簡(jiǎn)化軟件結(jié)構(gòu)，采用獨(dú)立式鍵盤。一般有兩種方式可供選擇，即LED數(shù)碼管和LCD顯示屏。它采用低電壓掃描驅(qū)動(dòng)，具有：耗電少、使用壽命長(zhǎng)、成本低、亮度高、故障少、視角大、可視距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)。LCD顯示器的原文是Liquid Crystal Display，取每字的第一個(gè)字母組成，中文多稱「液晶平面顯示器」或「液晶顯示器」。其有零輻射、低功耗、散熱小、體積小、圖像還原精確、字符顯示銳利等特點(diǎn)。在本系統(tǒng)中采用LCD1602液晶顯示器。（3） LCD1602基本參數(shù)及引腳功能1602LCD分為帶背光和不帶背光兩種，基控制器大部分為HD44780，帶背光的比不帶背光的厚，是否帶背光在應(yīng)用中并無(wú)差別，兩者尺寸差別如圖26圖26 LCD1602尺寸圖Figure 26 LCD1602 size figure引腳功能說(shuō)明：1602LCD采用標(biāo)準(zhǔn)的14腳（無(wú)背光）或16腳（帶背光）接口，各引腳接口說(shuō)明如表編號(hào)符號(hào)引腳說(shuō)明編號(hào)符號(hào)引腳說(shuō)明1VSS電源地9D2數(shù)據(jù)2VDD電源正極10D3數(shù)據(jù)3VL液晶顯示偏壓11D4數(shù)據(jù)4RS數(shù)據(jù)/命令選擇12D5數(shù)據(jù)5R/W讀/寫(xiě)選擇13D6數(shù)據(jù)6E使能信號(hào)14D7數(shù)據(jù)7D0數(shù)據(jù)15BLA背光源正極8D1數(shù)據(jù)16BLK背光源負(fù)極表22 LCD1602引腳接口說(shuō)明表Table 22 LCD1602 pin interface specifications table第1腳：VSS為地電源。第3腳：VL為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度。第5腳：R/W為讀寫(xiě)信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作。第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。第15腳：背光源正極。 A/D轉(zhuǎn)換模塊PCF8591是單片、單電源低功耗8位CMOS數(shù)據(jù)采集器件，具有4個(gè)模擬輸入、1個(gè)模擬輸出和1個(gè)串行I178。PCF8591的3個(gè)地址引腳A0, A1和A2可用于硬件地址編程，允許在同個(gè)I178。在PCF8591器件上輸入輸出的地址、控制和數(shù)據(jù)信號(hào)都是通過(guò)雙線雙向I178。本系統(tǒng)采用PCF8591作為A/D轉(zhuǎn)換器。（1）PCF8591 基本參數(shù)和引腳功能 通過(guò)I178。 PCF8591通過(guò)3個(gè)硬件地址引腳尋址 C總線速率決定 自動(dòng)增量頻道選擇 圖27 PCF8591引腳圖 PCF8591內(nèi)置跟蹤保持電路 通過(guò)1路模擬輸出實(shí)現(xiàn)DAC增益 圖28 PCF8591內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖Figure 2 to 8 PCF8591 internal structureAIN0～AIN3：模擬信號(hào)輸入端。 VDD、VSS：電源端（～6V）。 OSC：外部時(shí)鐘輸入端，內(nèi)部時(shí)鐘輸出端。 AGND：模擬信號(hào)地。 VREF：基準(zhǔn)電源端。第3章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)STC90C516RD+是一款超強(qiáng)抗干擾/高速/低功耗的單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051單片機(jī)，12時(shí)鐘/機(jī)器周期和6時(shí)鐘/機(jī)器周期可以任意選擇。在要求不高的情況下，可在復(fù)位腳外接電阻電容復(fù)位。圖31 單片機(jī)最小系統(tǒng) Figure 31 single chip minimize system1) 對(duì)于直流電路：采用精密的分壓電阻將大電流（電壓）轉(zhuǎn)換成小電流（電壓）。電路圖如圖32所示。電路圖如圖33所示 圖33 電流采樣電路Figure 33 current sampling circuit A/D轉(zhuǎn)換模塊采用PCF8591數(shù)據(jù)采集芯片的逐次逼近轉(zhuǎn)換技術(shù)實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換。一個(gè)AD轉(zhuǎn)換周期總是開(kāi)始于發(fā)送一個(gè)有效讀模式地址給PCF8591之后。一旦一個(gè)轉(zhuǎn)換周期被觸發(fā)，所選通道的輸入電壓采樣將保存到芯片并被轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的8位二進(jìn)制碼。轉(zhuǎn)換結(jié)果被保存在ADC數(shù)據(jù)寄存器等待傳輸。在讀周期傳輸?shù)牡谝粋€(gè)自己包含前一次讀周期的轉(zhuǎn)換結(jié)果代碼。 圖34 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊Figure 34 A/D conversion module根據(jù)功能需求：電流、電壓、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)，設(shè)立5個(gè)獨(dú)立按鍵即可實(shí)現(xiàn)。主要技術(shù)參數(shù)： 顯示容量：162個(gè)字符 芯片工作電壓： 工作電流：（） 字符尺寸：（WH）mm 圖36 液晶顯示電路圖Figure 36 liquid crystal disp
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