基于单片的模拟电网数据采集系的设计

《基于单片的模拟电网数据采集系的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、基于单片机的模拟电网数据采集系统的设计【摘要】MCS-51是八位单片机的一个系列，其灵活性和可靠性受到了广大使用者的青睐。本设计就是利用MCS-51系列单片机来模拟一个电网数据采集和当地显示的小系统，涵盖了MCS-51中断系统、内部定时器、键盘扫描和LED显示、并行I/O口、Ａ/D变换等知识。其主要四大硬件电路包括单片机对开关量的输入与显示，对A/D转换器的接线，对键盘和LED的接线，对继电器的超限控制；整个硬件电路连线简单，可靠性高。【关键词】：MCS-51系列单片机,四大硬件电路ABSTRACTMCS-51SCMisoneoftheeightseries,intheseriescontai

2、ndozensofspecificmodelsofthesetypesofsingle-chipmicrocontroller,verymuchthesame,andinternalstructurehasthesamecommandsystemandworkingprinciple,flexibilityandreliabilitybyboththeuser'sfavor.ThisdesignistousetheMCS-51seriesmicrocontrollertosimulateAgriddataacquisitionandlocalshowsmallsystem,coversMCS-

3、51interruptsystems,internaltimer,keyboardscanandLEDdisplay,parallelI/Omouth,A/Dtransformationsuchknowledge.ItsmainfourhardwarecircuitincludingthemonolithicintegratedcircuittoswitchquantityinputanddisplayofA/Dconverterofwiring,thekeyboardandLEDthewiringoftheoff-gaugecontrol,ofrelays,Thewholehardwarec

4、ircuitattachmentissimple,highreliability.Thispapermainlyintroducesthedesignofhardwareandsoftwareofthedesign.【KEYWORD】:MCS-51seriesmicrocontroller,fourhardwarecircuit目录一、引言1（一）课题研究的背景、意义1（二）国内外研究动态1（三）课题主要研究内容1二、总体设计1（一）总体设计思想1（二）总体框图1三、硬件设计2（一）MCS-51系列单片机21.MCS-51的硬件结构22.MCS-51的引脚功能23.MCS-51的最小系统44.

5、MCS-51的复位状态5（二）输入与显示电路61.电路的原理图62.工作原理与实现功能6（三）继电器的超限控制电路71.电路的原理图72.工作原理与实现功能7（四）A/D转换电路71.电路的原理图72.工作原理与实现功能7（五）键盘输入与LED显示电路……………………………………………………………………81.电路的原理图82.工作原理与实现功能8四、软件设计9（一）RAM单元的地址分配9（二）总体程序流程框图10（三）系统总程序11总结20附录一：Protel图21附录二：PCB图22参考文献23致谢24一、引言（一）课题研究的背景、意义随着社会生产力的发展，加快了信息社会的建设，电网数据的采

6、集显得尤为重要。可以用于满足电网安全监测的需要，分析电能在实际应用中的质量，用于一些数据的统计等。模拟电网数据采集系统的设计涵盖了单片机、电路基础、数电、模电等学科，同时还得利用Protel软件制作印制电路板等。其中单片机最重要，涵盖了MCS-51中断系统、内部定时器、键盘扫描和LED显示、并行I/O口、A/D变换、串行发送和接收等知识。所以本课的题设计具有一定的参考价值，充分利用电能，服务于社会。（二）国内外研究动态2008年3月，美国科罗拉多州一座小城波尔得建成了美国第一座智能电网城市。目前美国多个州都对此项技术表示出浓厚的兴趣，并开始设计智能电网系统，通用电气、IBM、西门子、谷歌、英特

7、尔等信息产业龙头也瞄上了此间的商机，都已投入智能电网业务。（三）课题主要研究内容本课题是一个电网数据的模拟采集和当地显示的小系统，是MCS-51通过内部定时器、中断系统功能、键盘扫描和LED显示、并行I/O口、A/D转换器进行接口的综合性课题。二、总体设计（一）总体设计思想以MCS-51系列单片机为核心，通过四大硬件电路——输入与显示电路、继电器超限控制电路、键盘输入与LED显示电路、A/D转换电