基于单片机单相数字电功率表的设计正文大学学位论文.doc

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1、摘要本文主要讲述了基于单片机的单相数字电功率表的设计。该单相数字功率表采用AT89C52单片机作为中央处理器，其间通过检测电压电流值，采用过零比较法利用单片机的定时器计算出相位角，最后依据得出电网功率，最后将检测到的测量值显示在液晶显示器上。另外本文介绍了其相关硬件电路和软件程序流程图，本设计主要包括下面几方面：交流信号数据采样与处理、模数转换、单片机应用与编程、液晶显示。随着社会的发展，电子产品逐渐朝着数字化、信息化、自动化方向发展，本设计的数字功率表也逐渐取代了传统指针式模拟功率表，其具有抗干扰能力强、精度高、可扩展性强、集成方便等优点，具有良好的研究意义。关键词：

2、单片机数据采集过零比较液晶显示IAbstractThispaperdescribesthedesignofsingle-phasedigitalelectricpowermeterbasedonMCU.ThesinglephasedigitalpowermeterusingAT89C52microcontrollerasthecentralprocessor,whichbydetectingthevoltageandcurrentvalue,thezerocrossingcomparisonmethodtheuseofsingle-chiptimertocalculat

3、ethephaseangle,finallybasedontheresultsofthepower,themeasurementofthedetectedvaluedisplayedontheLCDmonitor.Thispaperalsointroducestherelatedhardwarecircuitandsoftwareprogramflowchart,thedesignmainlyincludesthefollowingaspects:samplingandprocessing,analog-to-digitalconversion,applicationa

4、ndprogramming,MCULCDACsignaldata.Withthedevelopmentofsociety,electronicproductsgraduallytowardsdigitization,informatization,automationdevelopmentdirection,thedesignofthedigitalpowermeterhasgraduallyreplacedthetraditionalanalogpointertypepowermeter,ithasadvantagesofstronganti-interference

5、ability,highprecision,strongexpansibility,easytobeintegrated,withgoodresearchsignificance.Keywords:microcontrollerdataacquisitionmorethanzeroliquidcrystaldisplayI目录摘要IAbstractII第1章概述11.1设计背景与意义11.2研究内容1第2章系统方案设计22.1系统基本思想22.2系统功能要求22.3系统框图32.4设计方案及技术分析32.4.1电压电流采集模块32.4.2信号处理模块42.4.3模数转换

6、模块42.4.4相位角测量模块4第3章系统硬件分析53.1电路测试系统的分析53.1.1单片机最小系统简介53.1.2数据存储器24C1653.2系统的前向通道83.2.1电压、电流采样的前置电路83.2.2相位角测量的前置电路103.2.3模数转换电路113.3键盘电路153.4液晶显示电路15第4章系统软件设计184.1Keil编程软件介绍184.2程序设计184.2.1系统的主程序设计184.2.2初始化子程序的设计194.2.3测量子程序214.2.4液晶显示子程序264.2.5键盘扫描子程序28第5章系统调试过程305.1Proteus软件应用305.2电压、

7、电流采集模块调试305.3相位角测量模块调试315.4液晶显示模块调试335.5系统调试33第6章总结35参考文献37致谢38附录A:原理图39附录B：仿真图40I附录C：部分程序41I第1章概述1.1设计背景与意义随着社会的发展，电能在人们的生活中无处不在，并以各种形式影响着人们的生活。现在人们的基本生存得到保障，对用电设备工作状态的了解与要求也越来越高。这些工作状态主要包括电网电压、设备工作电流、工作环境、压力、湿度等，只有满足所有用电设备的最大要求才能确保人身的安全问题。电网电压与工作电流的稳定是设备长期运行的前提，而功率表是电压电