课程设计---多用户电能表课程设计报告

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1、课程设计报告课程名称：单片机在电力系统的应用课题名称：多用户电子式电能表的设计班级：姓名：学号：2012年1月5日作者简介：XXX（199X——）E-mail：XXXXX引言随着电子技术的发展与进步，电子式电能表无论在价格、功能、精度、可靠性等方面都优越于传统感应式电能表，电子式电能表所具有的强大功能及特点，越来越受到广大使用者的认同与青睐。本次课程设计，在老师的引导下完成电子式电能表的设计，有助于提高单片机的水平和理论应用于实际的能力。与此同时，掌握电子式电能表的原理，实现单片机在电力系统中的应用。目录一设

2、计任务及要求————————————————3二设计原理分析————————————————--3三硬件电路设计————————————————--43.1单片机整体图——————————-----------43.2显示电路————————————-------—-53.3稳压电源————————————————--63.4光电隔离电路—————————————-----63.5AD7755电路———————————————--8四软件设计————————————————-------94.1软件说明———

3、—————————————---94.1.1主程序流程图-------------------------------------94.1.2循环显示8户电能程序框图-------------------------104.1.3中断子程序框图-----------------------------------114.2程序内容————————————————12五设计总结————————————————-------16六参考资料————————————————-------17作者简介：XXX（199X

4、——）E-mail：XXXXX一设计任务及要求该课程设计任务是基于CF360单片机的多用户电子式电能表的设计与调试。其中包括程序调试和硬件设计两部分。1、程序调试通过用波浪开关模拟电能脉冲，基本任务是读取记录脉冲数并将其转化成电能显示到数码管上。要求设计一个至少8户的电能循环显示程序，每隔1s显示一户，轮流显示。2、硬件设计硬件设计包括单片机的整体设计、AD775电能脉冲发生器的设计和稳压电源的设计。3设计的主要要求如下：（1）该交流电能表能实现对单相交流电能的测量；（2）最大计度容量：Kw.h；（3）至少8

5、户的电能循环显示程序，每隔1s显示一户，轮流显示。（4）电量脉冲输出；（6）计1个脉冲为1度电二设计原理分析电子式电能表是在数字功率表的基础上发展起来的，采用乘法器实现对电功率的测量，其工作原理框图如图3-10所示。被测量的高电压u、大电流i经电压变换器和电流变换器转换后送至乘法器M，乘法器M完成电压和电流瞬时值相乘，输出一个与一段时间内的平均功率成正比的直流电压U，然后再利用电压／频率转换器，U被转换成相应的脉冲频率f，将该频率分频，并通过一段时间内计数器的计数，显示出相应的电能。作者简介：XXX（199X

6、——）E-mail：XXXXX图1电子式电能表工作原理框图三硬件电路设计3.1单片机整体图图2整体显示图作者简介：XXX（199X——）E-mail：XXXXX3.2显示电路图3显示电路图通过74HC164的输出可实现LED的驱动控制,有关LED的结构原理段码表已在前面节中详细介绍,图4中由8个74HC164输出控制LED显示器为静态显示,LM317提供了LED2V的恒定电压省去了74HC164输出的限流电阻LM317输出电压,Vout由R1R2通过下式算出VouT=1.25(1+R2/R1).LED显示器是

7、由发光二极管显示字段的显示器件，也可称为数码管。单片机系统中通常使用8段LED数码显示器，由图可见8段LED显示器由8个发光二极管组成。其中7个长条形的发光二极管排列成“日”字形，另一个圆点形的发光二极管在显示器的右下角作为显示小数点用，通过不同的组合可用来显示各种数字，包括A～F在内的部分英文字母和小数点“.”等字样。LED显示器有两种不同的形式：一种是8个发光二极管的阳极都连在一起的，称为共阳极LED显示器；另一种是8个发光二极管的阴极都连在一起的，称为共阴极LED显示器。共阴和共阳结构的LED显示器各笔

8、划段名和安排位置是相同的，当二极管导通时，相应的笔划段发亮，由发亮的笔划段组合从而显示各种字符。8个笔划段dpgfedcba对应于1B（8位）的D7、D6、D5、D4、D3、D2、D1、D0，于是用8位二进制码就可以表示欲显示字符的字形代码。例如，对于共阴极LED显示器，当公共阴极接地（为零电平），而阳极dpgfedcba各段为时，显示器显示“P”字符，即对于共阴极LED显示器，“P”字符的字形码是