智能化测控系统设计

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1、西华大学电气信息学院智能化测控应用系统设计报告直流功率计摘要：在电子测量领域，电压、电流和功率是表征电信号能量的三个基本参数。电流和功率往往转换为电压进行间接测量，电压经过A/D转换和译码可由数码管直接显示出其大小。本次直流功率计的设计就是将被测点电流转化为电压测量，电压通过电阻分压测量，将所得两采样电压值放大后输入单片机A/D转换端，根据功率等于电压和电流的乘积，通过单片机计算出功率大小并显示在数码管上。本功率计可以测量小功率直流电路中任一点的功率，操作方便，测量误差小，可以直接读数。关键词：电压

2、，电流，功率，单片机Abstract：Thevoltage,thecurrentandthepowerarethesymboloftheelectrysignalintheelectronicmeasuringfield,theyarethebaiscparameters.Currentandpoweralwaysbeenswitchoveredintovoltagetomeasure,andvoltagecanbeshowedonthedigitaltubethroughA/Dconversion

3、andcoding.Thewaytodesigndirectcurrentpowercalculatorischangingcurrentintovoltagetoproductthevoltagewhichbelongtotheresistance,theyaresenttotheA/DportintheSCMafterblewup.Thentheresultbeshowedonthedigitaltube.Thepowercalculatorcanbeusedtomeasureanypointi

4、nacircuitconvenientlyandaccurately.Keywords：voltage，current，power，SCMII西华大学电气信息学院智能化测控应用系统设计报告目录1前言12总体方案设计22.1方案比较22.1.1方案一22.1.2方案二32.1.3方案三32.2方案论证42.3方案选择43单元模块设计53.1各单元模块功能介绍及电路设计53.2各单元模块53.2.1电压电流采样模块设计53.2.2按键和复位模块设计63.2.3数码显示电路模块设计73.2.4电源电路设计

5、83.2.5基准电压电路设计93.3电路参数的计算及元件选择93.4特殊器件的介绍103.4.1TL431芯片简介103.4.2STC12C52A06S2单片机简介104软件设计124.1说明软件设计原理及所用工具124.2软件设计结构及其功能124.3软件设计流程框图135系统调试155.1调试环境155.2硬件调试156系统功能、指标参数166.1系统能实现的功能166.2系统指标参数测试166.3系统功能及指标参数分析167结论188总结与体会199谢辞2010【参考文献】21附录1系统的原理

6、电路图22附录2系统PCB图24附录3设计实物图25附录4程序代码26II西华大学电气信息学院智能化测控应用系统设计报告1.前言当今时代，电子器件广泛应用于各行各业，功率作为表征电信号能量的基本参数，对其的测量非常重要，现在市面上也有很多测量功率的仪器。作为电气专业的我们，更是要掌握功率的测量方法，因此，我们选择了直流功率计的设计。随着单片机在各个领域的广泛应用，许多用单片机作控制测量系统也应运产生，本课程制作就是利用宏晶公司的STC系列单片机STC12C5A32S2编程控制LED七段数码管完成功率

7、大小的计算和动态显示，设计中我们通过电阻分压采样负载两端电压，通过在被测点串联一个很小的电阻测其两端电压，间接进行电流采样，将所采集的电压经过适当放大后送入单片机，然后由程序控制单片机计算出被测电路的直流输入功率并显示在数码管上，且能用键盘切换显示负载电压和被测点电流。另外在单片机工作过程中，工作电压有变化，所以额外加入一个基准电压，以确保所采样的电压准确。这个功率计能测量被测负载电压不超过25V，被测电流不超过2A的直流电路的输入功率（精确到小数点后6位），能在两个四位七段LED数码管上直观的动态

8、显示出功率大小，并能通过键盘切换显示被测负载的电压和电流大小。通过此次直流功率计的设计，使我更加熟悉有关单片机开发设计原理及方法，并能使自己加深了对单片机的理解和运用以及掌握了单片机与外围接口的方法和技巧，这些主要体现在以下方面：1.学会了单片机总线控制方式的运用，懂得了利用单片机内部A/D转化简化外部电路，节约成本，同时在此基础上扩展了一些实用性强的外围电路。2.可以了解到LED显示器的结构、工作原理以及这种显示器的接口实例。3.怎样扩展显示接口、如何驱动外围元件等