【正文】 65 是 8 位并行輸入串行輸出移位寄 存器，可在末級得到互斥的串行輸出（ Q0 和 Q7），當(dāng)并行讀?。?PL）輸入為低時，從 D0到 D7 口輸入的并行數(shù)據(jù)將被異步地讀取進(jìn)寄存器內(nèi)。設(shè)計 中用 74HC165 使能端， 作為 74HC165 脈沖輸入端 作為 74HC165 輸出端檢測按鍵信息，進(jìn)行清零。 AD7755 在低頻輸出端提供平均功率信息，在高頻輸出端輸出頻率正比有效功率的脈沖， AD7755 還有自校準(zhǔn)功能。 圖 AD7755的功能框圖 山東科技大學(xué)課程設(shè)計 第 16 頁 共 35 頁 （ 1） AD7755 電能轉(zhuǎn)換設(shè)計原理 如 AD7755 的 功能框圖 所示，將電流信號轉(zhuǎn)換為合適的電壓信號，由通道一輸入，通道一輸入最大差動信號峰值為 470mV，有效值約為 330mV； 電壓信號經(jīng)過處理，輸入到通道二，通道二輸入最大差動信號峰值為 660mV， 有效值約為467mV。對這個脈沖信號進(jìn)行計數(shù)就可以計量用戶的用電量。 表 通道一的 增益 選擇 表 通過設(shè)置 SO、 S1可以選擇不同的 Fl4進(jìn)行選擇。也可以選擇高頻脈沖輸出，高頻脈沖可以從 CF 端輸出，脈沖數(shù)可達(dá)幾千個脈沖 / 。但是實際使用時脈沖頻率不可太高，所以，選用這種脈沖輸出方式時 通常把 SCF、 SO、 S1都接低電平，脈沖頻率可以 低一些。在這個范圍內(nèi)，信號采集誤差較小。若通道一采用電阻分壓方式將電流轉(zhuǎn)換成電壓信號，則 G應(yīng)取最大值，這樣可以有效減小電阻上的功率損耗。這兩種方式各有優(yōu)勢，將在下面進(jìn)行詳細(xì)敘述。若釆用高頻脈沖輸出方式，脈沖頻率不應(yīng)太高，這時通道一、二采集的電壓信號可能會低于 山東科技大學(xué)課程設(shè)計 第 17 頁 共 35 頁 理想的電壓范圍。 以上是對 AD7755 工作原理的簡單敘述，要真正用好這個芯片來實現(xiàn)本方案設(shè)計還需要對一些重要參數(shù)進(jìn)行分析計算及配置。時鐘電路釆用和單片機(jī)時鐘電路一樣的設(shè)計，但是將晶體振蕩器用 AD7755 要求 脈沖輸出接口則采用光耦合器，這樣可以將 AD7755 電能計量轉(zhuǎn)換電路與單片機(jī)控制電路進(jìn)行隔離，防止兩側(cè)相互干擾。電路原理見圖 所示。 流程圖中包括主函數(shù)流程圖、讀 AT24C16 子函數(shù)流程圖、寫AT24C16 子函數(shù)流程圖、 用戶電量顯示程序流程圖、 按鍵掃描 清零 函數(shù) 流程圖、中斷子函數(shù)流程圖 。我選擇的課題是用單片機(jī) 通過編程 來 實現(xiàn)電子式數(shù)碼 管 顯示 單相單 用戶 的 用電量 ，其涉及的芯片非常多，主要 以 C8051F360 單片機(jī)為 控制 核心， 實現(xiàn)對 電能 的 計量、 LED顯示、掉電存儲、按鍵清零等功能 。 這次 的簡單的 課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論 ，才能將自己所學(xué)的知識運(yùn)用到實處。 通過這次 單片機(jī)課程設(shè)計 ，我不僅加深了對 單片機(jī) 理論的理解，將理論很好地應(yīng)用到實際當(dāng)中去，而且我還學(xué)會了如何去培養(yǎng)我們的創(chuàng)新精神和自學(xué)能力，只有靠自己的努力和好學(xué)的精神才能在未來不斷地超越自己。 [2] 邱關(guān)源 ， 電路第四版 ,高等教育出版社 ,2020年。 [4] 魏立峰 ， 王寶興 ， 單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù) ， 北京大學(xué)出版社 ,2020年。 山東科技大學(xué)課程設(shè)計 第 25 頁 共 35 頁 附錄一 圖一 C8051F360單片機(jī)電路板 原理圖 山東科技大學(xué)課程設(shè)計 第 26 頁 共 35 頁 附錄二 圖 二 AD7755外圍封裝電路 圖 三 AD7755性能檢測電路 山東科技大學(xué)課程設(shè)計 第 27 頁 共 35 頁 參數(shù)分析及計算 輸出脈沖方式有兩種，一種是通過 Fl、 F2 輸出的較低頻率的脈沖；另一種是通過 CF 端輸出地高頻脈沖。下面將做詳細(xì)介紹： 按照公式 F=*V1*V2*G*F14/VREF2 計算出 F。其關(guān)系見表 1 所 示。若不符合要求再進(jìn)行修改。另外要根據(jù)設(shè)計要求算出一個小時耗電量， P=(I*V) /1000 (),用 (F*3600)/P即為脈沖數(shù) /。 根據(jù)設(shè)計要求一小時用電量為 (220*10)/1000= 度。最后算出， V1*V2*G=， 由于通道一用于電流轉(zhuǎn)換為電壓信號 的電阻較小，不能進(jìn)行較精確的調(diào)節(jié)，所以取通道一輸入電壓有效值為 ， 為最大允許輸入電壓有效值的 %。此時兩個通道的輸入電壓都能夠在理想的電壓測量范圍內(nèi)，能夠滿足要求。 sbit CL165=P1^5。 bit write=0。 sbit scl=P1^6。 sbit CLK=P1^1。 unsigned char tab1[]={0x00,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff}。 unsigned char tab2[]={0x80,0xe3,0x44,0x41,0x23,0x11,0x10,0xc3,0x00,0x01}。 unsigned char d1。 del() //延時 { unsigned u=200,i。 for(i=0。i++)。 } void delay() { unsigned m,n。m0。n0。 } } void start() //開始信號 山東科技大學(xué)課程設(shè)計 第 29 頁 共 35 頁 { sda=1。 scl=1。 sda=0。 } void stop() //停止 { sda=0。 scl=1。 sda=1。 } void respons() //應(yīng)答 { uchar i。 delay1()。amp。 scl=0。 } void write_byte(uchar date) { uchar i,temp。 for(i=0。i++) { temp=temp1。 delay1()。 delay1()。 delay1()。 delay1()。 delay1()。 scl=0。 sda=1。 for(i=0。i++) { scl=1。 k=(k1)|sda。 delay1()。 } void write_add(uchar address,uchar date) { start()。 respons()。 respons()。 respons()。 } uchar read_add(uchar address) { uchar date。 write_byte(0xa0)。 write_byte(address)。 山東科技大學(xué)課程設(shè)計 第 31 頁 共 35 頁 start()。 respons()。 stop()。 } unsigned char read165(void)//讀鍵碼值 { int i,w,m=0。 del()。 for(i=0。i++) { w = 1。 if(QH==0) wamp。 else w|=0x01 。 } return w。break。break。 tab1[0]=tab[bf]。 tab1[2]=tab2[gw]。 tab1[4]=w。 for(i=0。i++) { k=tab1[i]。z8。 DIN=kamp。 CLK=1。 } } delay()。 delay()。 if((f11==1)amp。(H1==0)) f1=1。amp。 f1=0。} } void T0_time1() interrupt 1 { TH0=(6553645872)/256。 j++。 write=1。 sw=n/1000。 sf=(nsw*1000gw*100)/10。 } } 山東科技大學(xué)課程設(shè)計 第 33 頁 共 35 頁 void main() { SFRPAGE=0x0F。 //P1 口初始化 P1MDOUT=0XEF。 P2MDOUT=0xfF。 //交叉開關(guān)使能 PCA0MD=0x00。 //寫 FLESH 允許 OSCXCN=0x67。 //內(nèi)部振蕩器使能， 8 分頻 CLKSEL=0x01。 //設(shè)置定時器 0 為工作方式 1 TH0=(6553645872)/256。 EA=1。 //開定時器 0 中斷 TR0=1。 w=0x7f。 //讀出保存的數(shù)據(jù)賦于 n,即統(tǒng)計次數(shù) while(1) { tongji()。 //讀出 鍵碼值 clear()。 //清零 delay()。 //在 24c16 的地址 2 中寫入數(shù)據(jù) n } disply(huhao,w,sw,gw,sf,