毕业设计（论文）-基于单片机电力柜保护装置设计

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1、黎明职业大学毕业设计（论文）毕业设计报告设计题目：电力柜保护装置设计作者：专业班级/学号：08机电(1)班合作者1：专业班级/学号：08光电合作者2：专业班级/学号：08机一指导教师：设计时间：2011年4月15日共27页第25页黎明职业大学毕业设计（论文）目录1.引言12.设计任务及要求12.1设计任务12.2设计要求13.系统总体设计23.1方案论证23.2系统结构框图设计及说明44.软、硬件设计44.1系统硬件设计44.1.1对STC89C58RD+单片机的简介44.1.2复位电路54.1.3液晶显示电路54.1.4温湿模块64.1.5DS12887模块

2、74.1.6红外接收电路74.1.7语音电路104.1.8端口扩展104.2系统软件设计114.2.1软件系统总流程图114.2.2程序申明134.2.3系统按键扫描处理子程序154.2.4多级菜单实现165.安装与调试175.1安装调试过程175.2故障分析176.结论197.仪器材料清单207.1仪器清单207.2材料清单208.心得体会219.参考文献2210.附录23共27页第25页黎明职业大学毕业设计（论文）1.引言随着电力电子技术和微电子技术的发展与应用,国外各大公司在低压供电系统集中监控的基础上,开展智能化的低压成套开关设备的研究,并在20世纪9

3、0年代后期智能断路器、智能型开关柜及其它智能元器件已经形成商品化进入市场,并逐渐推广应用,而我国虽已完全掌握了微处理器电控产品上的应用技术也已有一些带接口全数字产品问世,但反映国际水平的智能型低压配电装置和智能控制器还处于空白。本文简要地介绍的是电力柜保护装置设计,由单片机STC89C58RD+芯片和LCD5110液晶屏为核心，辅以必要的电路，构成的一个单片机电力柜保护装置。开关电器是一种重要的输配电设备，它是电力系统及电力输送系统中的控制和保护设备。凡是电能生产、传输、变换、供应、分配和使用的场所都要使用开关设备。开关柜是金属封闭开关设备的俗称，主要用于发电

4、、输电、配电及变电等电力系统的开关装置，及与其有关的控制、测量、保护和调节装置的组合，以及上述开关和装置内部连接件，辅助外壳和支持件所组装好的一种组合体统称。2.设计任务及要求2.1设计任务设计一个基于51系列单片机的智能开关柜保护装置。根据预先所设计的功能选择相应的模块，制作相应符合电气要求的PCB板，最后在完成整个电路的设计和制作后，通过调试和比较来完善整个硬件的实现效果。2.2设计要求1)具有多种智能保护功能:长延时、短延时、瞬时过流保护,模拟漏电保护等。2)测量显示功能:可对环境温度、湿度参数等进行测量并在开关柜保护装置上显示。3)可对开关柜进行遥控(

5、如合闸、分闸等)、遥调(如调整有关保护参数)。共27页第25页黎明职业大学毕业设计（论文）3.系统总体设计3.1方案论证方案（一）：采用AT89C51作为主控单片机，时钟芯片选用串行DS1302,温度传感选用PT-100,显示设备用数码管，控制选用按键执行。AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储(FPEROM-FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程控制可擦除只读的单片机。单片机可擦除只读存储器可以反复擦除1

6、00次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储制造，与工业标准的MSC-51指令集和输出管脚想兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。DS1302是美国DALLAS公司推出的的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒、进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V~5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄

7、存器。DS1302是DS1202的升级产品，与DS1202兼容，但加了主电源/后背电源双电源引脚，同时提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。PT100，铂电阻温度系数为3.9×10－3/℃，0℃时电阻值为100Ω,电阻变化率为0.3851Ω/℃。铂电阻温度传感器精度高，稳定性好，应用温度范围广，是中低温区（－200℃~650℃）最常用的一种温度检测器，不仅广泛应用于工业测温，而且被制成各种标准温度计。其系统框图如图3-1所示共27页第25页黎明职业大学毕业设计（论文）主控电路AT89C51DS1302时钟键盘电路PT-100温度采集电路功能端口扩展电路LED

8、数码显示电路图3-1系统框图方案（二）