三相交流電相序判斷器

1、jiu jiang university畢 業(yè) 論 文 （設(shè) 計(jì)）題 目三相交流電相序判斷器英文題目 three-phase ac phase sequence for judgment院 系 電子工程學(xué)院專 業(yè) 電子信息工程姓 名 許兆彬 年 級(jí) 二零零三級(jí) 指導(dǎo)教師 高小英 二零零七 年 五 月摘要本文提出了一種新型三相電相序檢測(cè)器，簡(jiǎn)單介紹了其工作原理及組成結(jié)構(gòu)，并輔以矢量圖分析。著重從理論上對(duì)該電路加以證明，當(dāng)線路按照 abc 相序接好時(shí)，該設(shè)備能夠提醒操作者當(dāng)前相序。該三相交流電相序判斷器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所用元器件少：由單片機(jī)、電容、電阻、發(fā)光二極管組成,運(yùn)行結(jié)果表明該電路簡(jiǎn)潔易行，可靠性

2、高，具有較高的實(shí)用價(jià)值，可廣泛應(yīng)用于逆相序檢測(cè)系統(tǒng)中。關(guān)鍵詞：三相電；矢量圖；相序檢測(cè) ； 單片機(jī)abstractthis paper introduced structure and operating principle of a new kind of circuit which can detect revele phasesequence connection in three-phase power meterit mainly expounded the circuit with veclr diagrams in theorywhen power meter is in a-b

3、-c-phase-sequence condition,this circuit will mann to tell manipulator the phase the circuit compod of few components such as mcu ，capacilr，resistance and led，is very simple the results show that it has distinct practical value and ligh reliability and can be dey used in reversephase-sequence detect

4、ionkey words：threephase power；arrow dia ；phase-sequence detection. mcu 前前 言言.5第一章第一章 基本要求與設(shè)計(jì)方案論證基本要求與設(shè)計(jì)方案論證.61.1 基本要求.61.2 設(shè)計(jì)的基本原理.61.3 設(shè)計(jì)的目的.61.4 設(shè)計(jì)方案論證.71.5 小結(jié).9第二章第二章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì).102.1 二次側(cè)穩(wěn)壓電源電路的設(shè)計(jì)與分析.102.2 三相線取相序電路.102.3 相序檢測(cè)電路.122.4 主控制器.142.4.1復(fù)位電路.142.42振蕩電路.142.5 顯示電路.142.6 三相交流電相序判斷器的總

5、體分析.152.7 小結(jié).15第三章第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì).17第四章第四章 硬件焊接和調(diào)試過(guò)程硬件焊接和調(diào)試過(guò)程.194.1 印刷電路板設(shè)計(jì)過(guò)程.194.2 硬件的焊接順序.194.3 調(diào)試過(guò)程.194.4 調(diào)試經(jīng)驗(yàn).204.5 小結(jié).20總總 結(jié)結(jié).22致致 謝謝.23附錄一附錄一 源程序源程序.24附錄二附錄二 總圖總圖.30前前 言言近幾年來(lái)，隨著城市建設(shè)步伐的加快，現(xiàn)代電力系統(tǒng)中的供電方式幾乎全是采用三相正弦交流電，這是因?yàn)槿噍旊姳葐蜗噍旊姽?jié)省導(dǎo)線的材料，三相交流電機(jī)比單相交流電的性能好，經(jīng)濟(jì)效益高。正是由于這些因素，使得人們必須對(duì)三相交流電有較好的理解，才能更好地利用他

6、，使之造福于人類。但是電是一種看不見(jiàn)摸不著的東西，要想了解他，主要是通對(duì)他的頻率、相位、電壓、電流等數(shù)據(jù)才能比較與分析，而這些參數(shù)的獲得，只有通過(guò)專用的儀器儀表才行，在電力系統(tǒng)對(duì)三相交流電的應(yīng)用中還有一個(gè)重要的參數(shù)需要知道相序。特別是在變壓器的并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，如果將不同相位的交流電相接的話，將造成重大的安全事故，另外在三相交流電機(jī)中，若通入的相序改變的話，將直接影響電機(jī)的轉(zhuǎn)向。因此在對(duì)這此設(shè)備進(jìn)行操作時(shí)，相序的測(cè)量變得非常重要的一個(gè)參數(shù)。目前電力行業(yè)的相序檢測(cè)裝置體積大且價(jià)格昂貴，極不利于按裝現(xiàn)場(chǎng)使用。本文講述了一種進(jìn)行相序測(cè)量的方法，在三相交流電中接入星型不平衡負(fù)載，通過(guò)測(cè)量加在負(fù)載上的相電壓有

7、效值的方法，在確定了 a 相后，判斷出另兩根線的相位，并以數(shù)碼顯示的型式進(jìn)行相位顯示，非常直觀，同時(shí)將測(cè)量回路和被測(cè)回路相隔離，提高了系統(tǒng)的安全性。第一章第一章 基本要求與設(shè)計(jì)方案論證基本要求與設(shè)計(jì)方案論證1.1 基本要求基本要求要求交直流電隔離，能自動(dòng)判定并顯示三相電的相序。1.2 設(shè)計(jì)的基本原理設(shè)計(jì)的基本原理三相交流電一般是由三相交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的。在發(fā)電機(jī)中有三個(gè)相同的繞組（即線圈） 。三個(gè)繞組的始端分別用 a、b、c 表示，末端分別用 x、y、z 表示。由于電機(jī)結(jié)構(gòu)的原因，這三相繞組所發(fā)出的三相電動(dòng)勢(shì)的幅值相等，頻率相同，相位互差 120 度。三相交流發(fā)電機(jī)的示意圖如圖 1.1圖 1.1

8、 三相四線制交流發(fā)電機(jī)示意圖這三相的波形圖如下所示：圖 1.2 三相交流發(fā)電機(jī)的輸出波形三相交流電在相位上的先后次序稱為相序。由于三相電動(dòng)勢(shì)互差 120 度，周期性地變化，因此相序是相對(duì)的，可以將任一相作為 a 相，但是一旦 a 相確定，則另外兩相也便定下來(lái)了，因此三相交流電的相序只有兩種，即：abc和 acb。 1.3 設(shè)計(jì)的目的設(shè)計(jì)的目的本課題的設(shè)計(jì)目的就是以其中任意一相作為 a 相，判斷另外兩相的相序，用顯示設(shè)備顯示出來(lái)。1.4 設(shè)計(jì)方案論證設(shè)計(jì)方案論證方案一：三相交流電相序判斷器系統(tǒng)的原理圖如圖 1.2 所示。三相交流電相序判斷器電路原理(如圖 1.4)。該電路利用三相電源的相位關(guān)系實(shí)

9、現(xiàn)三相電源的相序檢測(cè)，感應(yīng)線圈 l1、l2 分別套在三相電源的任意兩相上(不接觸)，l1 感應(yīng)到相應(yīng)的信號(hào)，經(jīng)諧振送到 a 系統(tǒng)，集成電路 lm 741cn與 r1 r5 構(gòu)成過(guò)零比較器，對(duì)感應(yīng)的信號(hào)進(jìn)行放大、整形(如圖 1.5)。輸出信號(hào)經(jīng)隔直電容 c2 ，用來(lái)控制開關(guān)管 t1。l2 感應(yīng)到的信號(hào)送到 b 系統(tǒng)，同理，集成電路與 r7rll 構(gòu)成過(guò)零比較器，對(duì)感應(yīng)的信號(hào)進(jìn)行整形放大，輸出信號(hào)經(jīng)c4、r13 組成的微分電路，產(chǎn)生同頻率的正，負(fù)尖脈沖，二極管 d 起削波或限輻作用，削去負(fù)尖脈沖，使輸出限于正尖脈沖。當(dāng)相序正確時(shí)，l1 為 a 相，l2為 b 相(或分別為 bc，ca)，在 l2(

10、b 相)由負(fù)到正過(guò)零時(shí)，可控硅 t2 觸發(fā)極獲得觸發(fā)電流，此時(shí)，li(a 相)電壓控制 t1 導(dǎo)通，使 t2 的陽(yáng)極為正，t2 導(dǎo)通。圖 1.4 三相交流電相序判斷器電路原理圖 1.5 對(duì)感應(yīng)的信號(hào)進(jìn)行放大、整形圖方案二：當(dāng) a、b、c 按正確的相序接人電源時(shí)，1、2 節(jié)點(diǎn)之間的電壓很小，不能點(diǎn)亮 led 燈；當(dāng) a、b、c 與電源相序接錯(cuò)時(shí)，1、2 節(jié)點(diǎn)之間的電壓將增大至一定幅度，點(diǎn)亮 led 報(bào)警?？紤]以上兩個(gè)方案，方案 1 雖可以實(shí)現(xiàn)課題要求，但是明顯電路復(fù)雜，元器件過(guò)多，產(chǎn)品穩(wěn)定性和良品率更差。相比而言，方案 2 電路簡(jiǎn)單可靠，只需要簡(jiǎn)單地判斷電平高低就可以獲得相序信息。因此本設(shè)計(jì)課題

11、計(jì)劃以 at89c2051 單片機(jī)為核心，通過(guò)單片機(jī)控制整個(gè)電路來(lái)實(shí)現(xiàn)相序檢測(cè)。電路中，使用光耦合器隔離電信號(hào)隔 380v 的電壓防止電源上的干擾信號(hào)影響其他電路，以提高了電路的抗干擾能力。通過(guò)三極管和光耦合器等將相序信息送到單片機(jī)，用三只 led 發(fā)光管和一位共陽(yáng)數(shù)碼管來(lái)顯示相序。由于三相電動(dòng)勢(shì)互差 120 度，周期性地變化，而相序是相對(duì)的，將任一相序設(shè)為為 a 相，一旦 a 相確定，則另外兩相也可以確定下來(lái)了，因此，本設(shè)計(jì)顯示的內(nèi)容為三個(gè)燈循環(huán)點(diǎn)亮?xí)r循環(huán)顯示 abc 或者 acb。 單片機(jī)at89c2051啟動(dòng)按鈕顯示檢測(cè)相位電路三相電隔離電路報(bào)警1.2 圖 三相交流電相序判斷器系統(tǒng)原理框

12、架圖此方案電路實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。元器件少，體積小，成本低，尤其是選用單片機(jī)at89c2051 便宜，程序容易實(shí)現(xiàn)，變于操作，產(chǎn)品穩(wěn)定性好和良品率高， ，抗干擾能力強(qiáng)，效果良好。1.5 小結(jié)小結(jié)本章闡述三相交流電相序判斷器的設(shè)計(jì)基本要求、設(shè)計(jì)工作原理和設(shè)計(jì)方案的比較。設(shè)計(jì)的基本原理是通過(guò)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生三相交流電，通過(guò)單片機(jī)at89c2051 進(jìn)行循環(huán)檢測(cè)， 并把結(jié)果一個(gè)數(shù)碼管和三個(gè)發(fā)光二極管進(jìn)行循環(huán)顯示。選擇方案時(shí)考慮到成本，簡(jiǎn)單方便，性能，可行性等原因，從而選擇了第2 方案。第二章第二章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)2.1 二次側(cè)穩(wěn)壓電源電路的設(shè)計(jì)與分析二次側(cè)穩(wěn)壓電源電路的設(shè)計(jì)與分析220v 市交流電

13、壓通過(guò)次級(jí)變壓器輸出交流電壓、二極管橋式整流、電容c5 和 c6 進(jìn)行濾波后送入三端穩(wěn)壓集成電路 lm7905 進(jìn)行穩(wěn)壓。經(jīng)穩(wěn)壓后，在 1腳與 3 腳間輸出穩(wěn)定的 5v 直流電壓，作為系統(tǒng)二次側(cè)的工作電源。電路如2.1。圖 2.1 二次側(cè)穩(wěn)壓電源電路led5 作為電源指燈，可以方便地看出是否有電。 r22 保證正常顯示，r22（12v-2v）/2。瓷片電容 c6 用于濾除交流電壓引入的高頻干擾。由于輸入電壓是 220v，由于 in4004 反壓 400v,1a 瞬時(shí) 30a，正壓 1.1v 反流 10ua ，所以選用組成二極管橋式整流,且 in4004 比較便宜。目前常用的集成穩(wěn)壓電路主要由

14、78 系列和 79 系列，前者前者輸出固定的正 5v 電壓，而后者是輸出固定的-5v 電壓。由于沒(méi)有 78 系列的集成穩(wěn)壓電路，所以選用 lm7905，2 腳接輸入端，3 腳接地，1 腳輸出，從而得到了+5v 的電壓。2.2 三相線取相序電路三相線取相序電路三相線取相序電路結(jié)構(gòu)如圖 2.2 所示，a、b、c 分別直接在三相上。r1915kr1751kr2015kr180251kc80.47ufport cport bad51n4007r610kcw130v1234cw2光光c73.3ufgndr180151kc073.3ufnet1net2圖 2.2 取相序電路該電路的工作原理是：當(dāng) a、b、

15、c 按如圖的相序接人電源時(shí)，net1、net2節(jié)點(diǎn)之間的電壓很小，不能點(diǎn)亮光耦發(fā)光管；當(dāng) b、c 對(duì)調(diào)時(shí)，net1、net2 節(jié)點(diǎn)之間的電壓將增大至一定幅度，點(diǎn)亮光耦發(fā)光管?，F(xiàn)對(duì)節(jié)點(diǎn) 1、2 之間電壓變化進(jìn)行理論分析，圖 2.3 是對(duì)圖 2.2 的簡(jiǎn)化分析圖，用于理論分析。圖 2.3 取相序電路的簡(jiǎn)化分析圖r1+r1+r1+j w c11un1-r1+j w c1un3=r1+j w c1ua （2-1） (j w c+r1 +r1)un2-r1 +r1un3=r1 +r1uc （2-2）(r1+j w c11+r11+r1+r1)un3-r1+j w c11un1-r1+r1un2=-r1+

16、j w c11ua-r11ub-r1+r1uc（2-3）把以上三個(gè)公式進(jìn)行化簡(jiǎn)得到下式un2=r1+r-j rr(ua+j uc-3r1+r-j r2ub) （2-4）因?yàn)?r1+r-jr= (r1+r)2+r2 其中：=arctg（-r/（r1+r） ） （-/2 0）3r1+r-r=(3r1+r)2 +r2arctg(-r/(3r1+r) （-/2 0）把它們代入式 2-4 得到 un1-un2=r/( (r1+r)2+r2)(un+juc-2/(3r1+r)2 +r2ub)令 r/( (r1+r)2+r2)k1 令 2/(3r1+r)2 k2;則得到：un1-un2=k1-(ua+juc

17、-k2-ub)=k1-(ua+uc900+k2(1800-) ub)即節(jié)點(diǎn) 1，2 的電壓差由(ua+uc900+k2(1800-) ub) 乘以系數(shù) k1 后移相一 得到，其中 r1、r 一旦確定，k1,k2, , 即為定值。因此根據(jù)(ua+uc900+k2(1800-) ub)的矢量圖便可確定 un1-un2 的值。下面對(duì)矢量圖進(jìn)行分析，矢量圖中，帶箭頭的實(shí)線表示電路在各種接線方式下各相的矢量，改變電路中各元器件的參數(shù)便能調(diào)整矢量和的大小。圖 2.4 相序?yàn)?a-b-c 時(shí)矢量圖 圖 2.5 相序?yàn)?a-c-b 時(shí)矢量圖2.3 相序檢測(cè)電路相序檢測(cè)電路相對(duì)負(fù)載中點(diǎn)其中的一種取相電壓經(jīng) r6

18、 后，加在穩(wěn)壓管的兩端。由于穩(wěn)壓uaubucjuck2(1800-)ubuaubucjubk2(1800-)uc二極管選用的是 30v 穩(wěn)壓管。若所取的相序使穩(wěn)壓二級(jí)管導(dǎo)通，使光耦合器導(dǎo)通。而光敏三極管和地導(dǎo)通。使得 vt1（9012）的 b 極變?yōu)槭堑碗娖?，而發(fā)射極為高電平，導(dǎo)至 vt1 三極管飽和導(dǎo)通。vt1 的高電平 c 極接 vt2（9013）的 b極（即為高電平） ，而 vt2 的 c 極為高電平，三極管 9013 飽和導(dǎo)通，c 極的電壓被拉低。而 vt2 的 c 極與單片機(jī)的腳相連。從而把低電平送給單片機(jī) p3.4 口。系統(tǒng)據(jù)此判斷出，此時(shí)該端子所接的為一種相序。反之，穩(wěn)壓二級(jí)管截

19、至?xí)r，光耦合器不導(dǎo)通，導(dǎo)致 vt1、vt2 都截至，此時(shí)，vt2 的 c 極為高電平，則送高電平信號(hào)給二次側(cè)輸入單片機(jī)。系統(tǒng)據(jù)此判斷出，此時(shí)該端子所接的為另一種相序。當(dāng)導(dǎo)通時(shí)的工作過(guò)程，內(nèi)部發(fā)光二極發(fā)光并射向其內(nèi)部光敏三極管器件，受光后，飽和導(dǎo)通這個(gè)電光電的過(guò)程，就實(shí)現(xiàn)了輸入電信號(hào)間既用光來(lái)傳輸，從而通過(guò)光耦合器隔離電信號(hào)隔 380v 的電壓防止電源上的干擾信號(hào)影響其他電路.提高了電路的抗干擾能力。電路中電阻 r510k 起限流作用，其通過(guò) r5 的電流大小為（5-1.7）v/10=0.00033a。電阻 r 82.2k 也是其限流。通過(guò) r8 的電流大小為（5-1.7）v/2.2k=0.00

20、15a.從而保護(hù)光耦不會(huì)被燒掉。電阻 r7=2.2k 的作用是限流其通過(guò)的電流大小為（5-1.7）v/2.2k=0.0015a。三極管（9012、9013）都是起開關(guān)作用。把相應(yīng)的電平傳送給單片機(jī)（at89c2051） 。圖 2.3 相序檢測(cè)電路2.4 主控制器主控制器主控制器由單片機(jī) at89s2051、振蕩電路、復(fù)位電路三部分組成，設(shè)計(jì)原理圖如圖所示，它稱為單片機(jī)最小系統(tǒng)。單片機(jī)最小系統(tǒng)的作用有：負(fù)責(zé)處理相位檢測(cè)電路傳送的高低電平信號(hào)；檢測(cè)鍵盤輸入信號(hào)。控制輸出相應(yīng)的顯示；控制整個(gè)電路的循環(huán)檢測(cè)。主控電路如圖 2.4 所示。2.4.12.4.1 復(fù)位電路復(fù)位電路由 c9 （10uf）,r4

21、10k 組成復(fù)位電路。當(dāng)剛開上電時(shí)電容為充電，因此rst 端為高電平，cpu 進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)，即開機(jī)復(fù)位。t=1.1rc 為充電時(shí)間。2.422.42 振蕩電路振蕩電路此電路選 12mhz 的晶振 30pf 的電容.所以時(shí)鐘頻率為 1us。為了避免振蕩電路對(duì)系統(tǒng)其他造成的干擾,在我的設(shè)計(jì)中，使用的 pcb 板布線來(lái)連接這些高頻部件。 本來(lái)，作為本設(shè)計(jì)，對(duì)單片機(jī)的要求是很低的，不應(yīng)該使用 12m 的晶振，最好的 3.5795m 的晶振，由于手上沒(méi)有其他頻率的晶振，所以使用了這種晶振。2.5 顯示電路顯示電路為了將單片機(jī)檢測(cè)的結(jié)果顯示出來(lái)，采用了三只 led 發(fā)光管和一位共陽(yáng)數(shù)碼管來(lái)完成顯示。三只發(fā)

22、光二極管對(duì)應(yīng)接入的三根線，當(dāng)?shù)谝恢粺袅習(xí)r，表示數(shù)碼管顯示的是第一根線的信息。例如，第一燈亮?xí)r，數(shù)碼管顯示“a” ，就說(shuō)明第一根線是 a 相，第二燈亮?xí)r，數(shù)碼管顯示“b” ，則第二根線所接為 b 相，第三燈亮?xí)r，數(shù)碼管顯示“c” ，則第三根線所接為 c 相。三只發(fā)光管分別由單片機(jī)的 p3.0、p3.1 和 p3.2 的引腳控制，輸出低電平時(shí)點(diǎn)亮相應(yīng)的發(fā)光管。而對(duì)于數(shù)碼管的控制原理與此類似，p1.1 到 p1.7 對(duì)別接數(shù)碼管的七段顯示管，通過(guò)單片機(jī)送出不同的控制字，可以控制數(shù)碼管完成相應(yīng)的顯示。顯示電路如圖 2.5（a） 、 （b）所示顯示電路如圖 2.5（a） 顯示電路如圖 2.5（b）2.6

23、 三相交流電相序判斷器的總體分析三相交流電相序判斷器的總體分析經(jīng)過(guò)以上幾節(jié)對(duì)模塊電路完成的功能都有較詳細(xì)的分析，現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。整個(gè)電路圖如 2.6 圖所示變壓器次級(jí)輸出的交流電經(jīng)全波整流，電容濾波和三端集成穩(wěn)壓后，輸出穩(wěn)定的 5v 直流電壓，作為整個(gè)測(cè)量電路的工作電源，系統(tǒng)上電后，單片機(jī)自動(dòng)復(fù)位，隨后進(jìn)入自檢程序，數(shù)碼管依次循環(huán)顯示“a、b、c” 。按動(dòng)啟動(dòng)鍵，蜂鳴器叫，系統(tǒng)進(jìn)入相序判斷程序。先亮第一接線柱對(duì)應(yīng)的第一線燈，同時(shí)數(shù)碼管顯示該線對(duì)應(yīng)顯示這條線的相位，第一條線默認(rèn)為“a” ，延時(shí)顯示一段時(shí)間后，第二線指示燈亮，數(shù)碼管顯示相應(yīng)的相位，若第二線為b 相，則顯示“b” ；若為

24、 c 相，則相應(yīng)顯示“c” 。2.7 小結(jié)小結(jié) 本課題硬件系統(tǒng)的總電路圖如附錄所示。硬件系統(tǒng)由二次側(cè)穩(wěn)壓電源電路、相序檢測(cè)電路、三相線輸入電路、主控制器電路和顯示電路構(gòu)成，并分別介紹了。變壓器次級(jí)輸出的交流電經(jīng)全波整流，電容濾波和三端集成穩(wěn)壓后，輸出穩(wěn)定的 5v 直流電壓，作為整個(gè)測(cè)量電路的工作電源。通過(guò)光耦合器進(jìn)行檢測(cè)相序。單片機(jī)控制輸入和輸出，把結(jié)果一次次送到 led 和數(shù)碼管進(jìn)行相應(yīng)的相序顯示。當(dāng)系統(tǒng)上電后，單片機(jī)自動(dòng)復(fù)位，隨后進(jìn)入自檢程序，但是電路此時(shí)沒(méi)有任何動(dòng)作，系統(tǒng)進(jìn)入休眠狀態(tài)，以達(dá)到省電的目的。在按下啟動(dòng)按鍵后，系退出休眠，進(jìn)入正常工作，數(shù)碼管依次循環(huán)顯示“abc”或“acb”

25、。圖 2.6 系統(tǒng)總電路原理圖第三章第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)n初始化定時(shí)器熄滅所有指示燈顯示 a延時(shí) 250ms啟動(dòng)標(biāo)志88h蜂鳴器響 2 次顯示 c延時(shí) 250ms測(cè)量程序顯示 b延時(shí) 250ms啟動(dòng)標(biāo)志88h啟動(dòng)標(biāo)志88hynyynyynnn圖 3-1 主函數(shù)流程圖：本設(shè)計(jì)的軟件部分比較簡(jiǎn)單，主要分為兩個(gè)部分，一個(gè)為主函數(shù)，一個(gè)為相序檢測(cè)函數(shù)。系統(tǒng)開機(jī)后，首先會(huì)給數(shù)碼管送 abc 三個(gè)字符循環(huán)顯示，作為自檢程序，同時(shí)也作為非工作狀態(tài)的指示，此時(shí)三個(gè) led 燈是不亮的。按動(dòng)啟動(dòng)鍵后，蜂鳴器叫，系統(tǒng)進(jìn)入相序判斷程序。先亮第一接線柱對(duì)應(yīng)的第一線燈，同時(shí)數(shù)碼管顯示該線對(duì)應(yīng)顯示這條線的相位

26、，第一條線默認(rèn)為“a” ，延時(shí)顯示一段時(shí)間后，第二線指示燈亮，數(shù)碼管顯示相應(yīng)的相位，若第二線為 b 相，則顯示“b” ；若為 c 相，則相應(yīng)顯示“c” 。圖 3-2 檢測(cè)部分流程圖檢測(cè)程序部分的工作原理是檢測(cè)輸入口 p3.5 是為高電平還是低電平。為高電平則證明輸入相序?yàn)?abc ，反之為 acb 。然后，根據(jù)相序輸出不同的數(shù)碼管顯示。亮 1 號(hào)燈顯示 a延時(shí)250ms判斷p3.3=1顯示 b延時(shí)250ms亮 3 號(hào)燈顯示 c顯示 c延時(shí) 250ms亮 3 號(hào)燈顯示 b退出亮 2 號(hào)燈亮 2 號(hào)燈第四章第四章 硬件焊接和調(diào)試過(guò)程硬件焊接和調(diào)試過(guò)程焊接和調(diào)試是畢業(yè)設(shè)計(jì)中重要的環(huán)節(jié)。需要的工具有:

27、數(shù)字萬(wàn)用表,示波器,電烙鐵,斜口鉗,鑷子,焊錫絲等。因?yàn)槲沂褂玫檬请娐钒逯瓢婧附?，所以?duì)制版也有一定得要求。下面分別描述。4.1 印刷電路板設(shè)計(jì)過(guò)程印刷電路板設(shè)計(jì)過(guò)程我把原理圖畫好后，首先為每一個(gè)元器件尋找或者設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)得封裝，這是很關(guān)鍵的一步。隨后選定板子的大小，邊距。最后就是手工布線了。完工 后的作品如圖 5-1。4-1 pcb 制版圖4.2 硬件的焊接硬件的焊接順序順序（1）+5v 穩(wěn)壓電源。（2）焊接單片機(jī)最小系統(tǒng) ,三相線取相序電路，相序檢測(cè)電路,顯示電路。焊接完畢之后,用萬(wàn)用表的歐姆檔測(cè)試電路是否是連接完好.（3）檢測(cè)三相交流電電路.4.3 調(diào)試過(guò)程調(diào)試過(guò)程（1）電源部分進(jìn)行調(diào)試。整

28、流、濾波部分元件焊上后，接上電源變壓器，用交流檔測(cè)變壓器輸出電壓為 12.7v，再用直流檔測(cè)整流濾波后的電壓為直流12v 左右，正常，接上三端穩(wěn)壓后再測(cè)其輸出電壓，為穩(wěn)定的 5.04v，這些數(shù)據(jù)說(shuō)明電源部全全部工作正常；（2）顯示部分調(diào)試專門編寫一個(gè)數(shù)碼管和 led 燈的點(diǎn)亮測(cè)試程序，發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管點(diǎn)亮的數(shù)據(jù)不正常，經(jīng)過(guò)檢查，有一個(gè)電阻選用錯(cuò)誤，更換后，顯示正常。（3）三相電輸入和檢測(cè)部分測(cè)試把三相電接上，光耦暫時(shí)不焊接，接上發(fā)光二極管，發(fā)現(xiàn)，abc 相序燈亮，更換后，燈滅。測(cè)試通過(guò)。（4）綜合測(cè)試因?yàn)橐陨细黜?xiàng)均測(cè)試通過(guò)，所以把程序文件燒寫后輕易通過(guò)測(cè)試。4.4 調(diào)試經(jīng)驗(yàn)調(diào)試經(jīng)驗(yàn)注意實(shí)物的測(cè)試條件

29、，否則易燒壞元件或電路。調(diào)試過(guò)程一般是先根據(jù)分級(jí)測(cè)試的數(shù)據(jù)分析局部電路的性能，并制定出相應(yīng)的調(diào)試方案；局部電路調(diào)試完再進(jìn)行級(jí)聯(lián)調(diào)試，最后整體測(cè)試、調(diào)試。4.5 小結(jié)小結(jié)在對(duì)該部分電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)調(diào)試時(shí)，vcc 應(yīng)輸出 12v 直流穩(wěn)定的電壓，接通電源后電源指示燈亮，正常發(fā)光，在開始時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)通過(guò)復(fù)位電容實(shí)現(xiàn)開機(jī)瞬時(shí)自動(dòng)復(fù)位，不需要人進(jìn)行干擾。更能體現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)性。通過(guò)先分后總的調(diào)試順序，即先對(duì)各個(gè)小模塊進(jìn)行調(diào)試，后對(duì)整個(gè)電路調(diào)試，電路的各個(gè)部分以及整體都能很好的完成各自的功能，整個(gè)電路能安全可靠的運(yùn)行。參考文獻(xiàn)1 邱關(guān)源電路(第三版)m北京：高等教育出版社，19952 張肅文，陸兆熊高頻電子線路(

30、第三版)m北京：高等教育出版社，19953 邱炳正交流電能表錯(cuò)誤接線百例解析m北京：中國(guó)計(jì)量出版社，1990 4 安立憲，段志彥，等淺談電能計(jì)量裝置運(yùn)行中存在的問(wèn)題及改進(jìn)措施j蒙古電力技術(shù)，2005.5 張永瑞電子測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)m陜西：西安電子科技大學(xué)出版社，2ooo6 王效良，馬思樂(lè)，等電網(wǎng)相序和缺相監(jiān)測(cè)電路的設(shè)計(jì)j電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào)，1997。7 劉曉文，譚得健便攜式多功能相序及電量測(cè)量?jī)x煤炭科學(xué)技術(shù)，1996.8 陳國(guó)平.mcs-51 系列單片機(jī)系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)m.北京：冶金工業(yè)出版社， 2003.6.9 吳金戌.89c51 單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用m.北京： 清華大學(xué)出版社，2002.10 張

31、俊謨.單片機(jī)中級(jí)教程原理與應(yīng)用m.北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 1999.11 電子報(bào)社.電子報(bào) 2004 年合訂本下m.成都：四川科學(xué)技術(shù)出版社，2004.12 劉文濤.基于 c51 語(yǔ)言編程的 mcs-51 單片機(jī)實(shí)用教程m.北京：原子能出版社， 2004.9.13 吉雷. protel 99 從入門到精通m.西安：西安電子科技大學(xué)出 003.14 席時(shí)達(dá). 電工技術(shù) 高等育出版社，1992總總 結(jié)結(jié)本設(shè)計(jì)是利用三相星形不對(duì)稱負(fù)載在不接中線的情況下，相電壓會(huì)產(chǎn)生變化的特點(diǎn)來(lái)對(duì)三相交流電相序進(jìn)進(jìn)行判斷的設(shè)計(jì)與制作，它具有高精度，高性能，高可靠性和低價(jià)格等優(yōu)點(diǎn)，是一個(gè)值得推廣的一種方法 在設(shè)

32、計(jì)本作品時(shí)，通過(guò)查閱網(wǎng)絡(luò)與圖書館搜集到的資料，再加上高小英老師的指導(dǎo)與資料提供，與對(duì)三相交流電的認(rèn)識(shí)與研究，設(shè)計(jì)出了這一套三相交流電相序判斷器，基本完成了課題的要求，但是由于設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)尚淺，對(duì)課題的研究經(jīng)驗(yàn)還不成熟，使得在技術(shù)的解決與運(yùn)用上顯得粗糙了一些，在某些技術(shù)關(guān)鍵上的敘述不能達(dá)到詳細(xì)、精辟。但是這個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)卻不缺乏自己的特點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)，主要表現(xiàn)在： 該產(chǎn)品的互換性好，響應(yīng)速度快，抗干擾能力強(qiáng)，外圍電路簡(jiǎn)單易懂，因此體積小； 被測(cè)電路與測(cè)量電路電氣隔離，安全性能較高； 測(cè)量結(jié)果以數(shù)碼的形式進(jìn)行顯示，直觀性好； 系統(tǒng)控制采用計(jì)算機(jī)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)人工智能化操作； 所有元器件全部采用常用件設(shè)計(jì)

33、，性價(jià)比極高，有利于批量進(jìn)行生產(chǎn)。由于考慮到了成本使用的問(wèn)題，在設(shè)計(jì)上我們使用了 51 系列單片機(jī)的簡(jiǎn)單型產(chǎn)品 at89c2051，來(lái)進(jìn)行對(duì)整體的集中控制，程序編寫也比較容易。該控制器的應(yīng)用有助于減輕工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，搞高工作人員效率，普及家庭，工業(yè)的自動(dòng)化水平，因此大大節(jié)省了、物力、財(cái)力，因此未來(lái)的商機(jī)相當(dāng)大，具有良好的發(fā)展前景。由于本人的水平有限，設(shè)計(jì)當(dāng)中，難免會(huì)有不少的缺點(diǎn)和不足之處，懇請(qǐng)教導(dǎo)老師批評(píng)并改正。致致 謝謝這四年來(lái)，得到院領(lǐng)導(dǎo)和專業(yè)老師對(duì)我的諄諄教誨和幫助，了解了三相交流電的一些常規(guī)知識(shí)，單片機(jī)技術(shù)以及自動(dòng)控制電路的設(shè)計(jì)等等，使自己多年來(lái)所學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)踐做到有機(jī)的組合，

34、進(jìn)一步深化鞏固自己的理論知識(shí)。同時(shí)也讓我深深體味到電子是一種更新很快的行業(yè)，要想跟上時(shí)代，就得自我不斷的努力，只靠在學(xué)校所學(xué)的東西是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，所以必須在以后的工作的中不斷的學(xué)習(xí)，打下堅(jiān)定的基礎(chǔ)。在此，我表示衷心的感謝。尤其是高老師對(duì)我的關(guān)心和幫助，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)能圓滿的成功，多是得于指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)和詳細(xì)的批改。他無(wú)論在理論上還是實(shí)踐中都給予我有很大的幫助，使我得到不少的提高，這對(duì)于我以后的工作和學(xué)習(xí)都有一種巨大的幫助，感謝他耐心的輔導(dǎo)。另外，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我還得到很多同學(xué)的不少幫助，解決了不少的難題。在此，我由衷的感謝他們對(duì)我的幫助。附錄一附錄一 源程序源程序以下程序完成各腳預(yù)定義le

35、d1equ p3.1;第一線指示led2equ p3.0;第二線指示led3equ p3.2;第三線指示inequ p3.3;判斷輸入fmqequ p3.7;蜂鳴器anequ p3.4;啟動(dòng)按鍵輸入org 0000h;ajmpstart;org 000bh ljmp qidong;定時(shí)器 0,啟動(dòng)轉(zhuǎn)換中斷start:mov tmod,#06 ;t0 為模式 2，外部計(jì)數(shù)方式 mov th0,#0ffh;寫入初值 mov tl0,#0ffh setb tr0;開啟定時(shí)器 0 中斷mov p1, #0ffh;端口初始化mov p3, #0ffh;mov 50h,#0;啟動(dòng)標(biāo)志清 0setbet0;開啟定時(shí)器 0 中斷setbea;開總中斷main:setbled1;亮一號(hào)線指示燈setbled2;setbled3;mov r1, #100;mov a, #11h;顯示aacalldisp;mov a, 50h;cjnea, #88h,loop1;ajmploop3loop1:mov r1, #100;mov a, #1h;顯示bacalldisp;mov a, 50h;cj