電氣10k2設(shè)計(jì)常達(dá)

1、. 緒 家用電電壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展歷國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀與趨課題的意義和目系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方. 緒 家用電電壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展歷國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀與趨課題的意義和目系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方設(shè)計(jì)思設(shè)計(jì)總體方硬件電路基礎(chǔ)知識(shí)介AC/DC轉(zhuǎn)換模整流濾波電AC/DC轉(zhuǎn)換3.2A/D轉(zhuǎn)換模逐近式A/D轉(zhuǎn)換器原ADC0804的主要特ADC0804的外部引腳功的時(shí)序問(wèn)3.3單片機(jī)系3.3.1AT89C51的性3.3.2AT89C51各引腳功LED顯示部LED的基本結(jié)LED顯示器的選LED的譯碼方介. PROTEUS的功能特PROTEUS的功能模4.2. 4.2.1KEILC51開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的整體結(jié)4.2.2的優(yōu)降壓電降壓電AC/DC變

2、換電A/D變換電單片機(jī)系統(tǒng)電晶振電路設(shè)復(fù)位電路設(shè)5.5LED顯示電程序設(shè)計(jì)總方子程序設(shè)計(jì)方初始化子程A/D轉(zhuǎn)換子程顯示結(jié)果與誤差分顯示結(jié)誤差分結(jié) 參考文附錄A單片機(jī)程序及注致 1論0.1VA/DIEEE-4885200A1論0.1VA/DIEEE-4885200A紀(jì) 7021、余數(shù)再循環(huán)技術(shù)、自動(dòng)校準(zhǔn)技術(shù)（英國(guó)用21、余數(shù)再循環(huán)技術(shù)、自動(dòng)校準(zhǔn)技術(shù)（英國(guó)用的勢(shì)方面不如指針表的直觀。為克服這種缺憾，2090 年代初，一種“數(shù)字較于從硬件的角度做工作，這是由于設(shè)計(jì)者的（硬件）技術(shù)背景，LSI的與勢(shì)方面不如指針表的直觀。為克服這種缺憾，2090 年代初，一種“數(shù)字較于從硬件的角度做工作，這是由于設(shè)計(jì)者

3、的（硬件）技術(shù)背景，LSI的與 集成，22.122.1口2-1 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)框圖3我國(guó)家用電電壓為 220V，50Hz 標(biāo)準(zhǔn)交流電壓。其中，22OV 為電時(shí)間周期性變化。為了便于單片機(jī)系統(tǒng)3我國(guó)家用電電壓為 220V，50Hz 標(biāo)準(zhǔn)交流電壓。其中，22OV 為電時(shí)間周期性變化。為了便于單片機(jī)系統(tǒng)并顯示電壓信號(hào)，以及方便 C 語(yǔ)言整流濾波電路線如圖 3-1 所示。3-1 整流濾波電路圖3-2 電壓信號(hào)波形圖AC/DC 轉(zhuǎn)換。AD736 是經(jīng)過(guò)激光修正的單片精密真有效值 AC/DC AC/DC 轉(zhuǎn)換。AD736 是經(jīng)過(guò)激光修正的單片精密真有效值 AC/DC 轉(zhuǎn)換器。交流電壓的真有效來(lái)AD736

4、 3-3 AD736 的主要特點(diǎn)是準(zhǔn)確度高、靈 性好（200mVRMS）、測(cè)量低、電源范圍寬且功耗低最大的電源工作電流為 200A。用它來(lái)測(cè)量正弦波電壓的綜合誤差不超過(guò)3%AD736輸入端時(shí)，第 2VINCOM；10M，以減少對(duì)被測(cè)電壓的分流。該端有兩種工作方AD736輸入端時(shí)，第 2VINCOM；10M，以減少對(duì)被測(cè)電壓的分流。該端有兩種工作方AC1腳經(jīng)隔直電容Cc83-4 AD736夠進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算。能把模擬量轉(zhuǎn)化成數(shù)字量的器件稱為模/數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D 轉(zhuǎn)換器），A/D 轉(zhuǎn)換器是單系統(tǒng)的關(guān)鍵接口電路，按照各種 的次 近型 A/D逐次 近式 A/D轉(zhuǎn)換器原次 近型 A/D逐次 近式 A/D轉(zhuǎn)換

5、器原1D/A3-5 逐次 近式 A/DADC0804 的主要特性工作電壓：+5V，VCC=+5V轉(zhuǎn)換時(shí)間：100us（fCK=640KHz 時(shí)）。轉(zhuǎn)換誤差：1LSB參考電壓：2.5V，Vref=2.5V的外部引腳功能3-6 ADC0804的時(shí)序問(wèn)題的外部引腳功能3-6 ADC0804的時(shí)序問(wèn)題時(shí)鐘發(fā)生器的外接電阻端，與 CLK 端配合可由 5V 3-7 ADC0804分析圖可知，當(dāng) 3-7 ADC0804分析圖可知，當(dāng) R 變?yōu)榈碗娖綍r(shí)后，將CS先置低，接著再將 RD置低，在 RD 置低至少經(jīng)過(guò) tACC 時(shí)間后，數(shù)據(jù)輸出口上的數(shù)據(jù)到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)，此時(shí)直接讀取數(shù)據(jù)輸出端口的數(shù)據(jù)，讀走數(shù)據(jù)后，馬上

6、將 RD 拉高，然后再將 CS 拉高， R是自動(dòng)變化的，不必人為 。當(dāng) 連續(xù)轉(zhuǎn)換并且連續(xù) 數(shù)據(jù)時(shí)，就沒(méi)有必要每次把 CSCSWRRD隨后AD轉(zhuǎn)換器被啟動(dòng)，并且在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，模數(shù)轉(zhuǎn)換完成，轉(zhuǎn)換結(jié)果存入R 自動(dòng)變?yōu)榈碗娖?，通知單片機(jī)本次轉(zhuǎn)換已結(jié)束。A/D 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，A/D 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)結(jié)果，結(jié)束后再啟動(dòng)一次A/D轉(zhuǎn)換，如此循環(huán) 3-8 3.3.1 AT89C51 AT89C514KB器和 128ATMELMCS-51中，ATMEL：1000；3-8 3.3.1 AT89C51 AT89C514KB器和 128ATMELMCS-51中，ATMEL：1000；數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10：0-24MHz；程器鎖

7、定AT89C51 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4KBFlash 閃速器個(gè) I/O 口線，兩個(gè) 16 位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè) 5 向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙行通信口，片內(nèi)震蕩器及時(shí)鐘電路，同時(shí)，AT89C51 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，并支可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止 CPU 的工作，但允許 RAMRAM3-9 AT89C51分別適用于不同的情況，第一種情況是 89C51 不帶外 器，P03-9 AT89C51分別適用于不同的情況，第一種情況是 89C51 不帶外 器，P0 3-1 P3不外器3-1 P3不外器調(diào)電容，即用來(lái)連接 89C51OSC(震蕩器)的定時(shí)反饋回路。3.4.1 EDLRXT（串

8、行口輸入TXD（串行口輸出/WR（片外數(shù)器寫(xiě)允許/RD（片外數(shù)器讀允許3-10 LED3-11 發(fā)光二極管的不同接法3-10 LED3-11 發(fā)光二極管的不同接法4-LED 顯示器引腳如圖 3-12 所示，是一個(gè)共陰極接法的 4位 LED數(shù)碼顯a，b，c，e，f，g 為 4 位 LED 各段的公共輸出端，1、2、3、4 分別每一位的位數(shù)選端，dp 是小數(shù)點(diǎn)引出端，4 位一體 LED 數(shù)碼顯示管結(jié)構(gòu)3-12 4LED本設(shè)計(jì)系統(tǒng)中為了簡(jiǎn)化硬件線路設(shè)計(jì)，LED 譯碼采用本設(shè)計(jì)采用的是共陰極 LED，其對(duì)應(yīng)的字符和字段碼如下表 3-2 所示。3-2 共陰極字段編碼表03-12 4LED本設(shè)計(jì)系統(tǒng)中為了

9、簡(jiǎn)化硬件線路設(shè)計(jì)，LED 譯碼采用本設(shè)計(jì)采用的是共陰極 LED，其對(duì)應(yīng)的字符和字段碼如下表 3-2 所示。3-2 共陰極字段編碼表012345678944.1LabCenterElectronicsEDA，是目前世界上唯一將電路仿、PCB設(shè)，其處理器模型支持 8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33的功能特點(diǎn)44.1LabCenterElectronicsEDA，是目前世界上唯一將電路仿、PCB設(shè)，其處理器模型支持 8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33的功能特點(diǎn)的功能模塊 分 SPI 器件，部分 IIC 器件。仿真處理

10、器及其 配合系統(tǒng)配置的虛擬邏輯分析儀、示波器等，Proteus以在 Proteus 的原理圖中看到模擬的實(shí)物運(yùn)行狀態(tài)和過(guò)程。4.2KeilC514.2KeilC5127000可以通過(guò) 原型或使用廠家的 SPICE計(jì)仿真器件，Labcenter 也在不斷地發(fā)布新的仿真器件，還可導(dǎo)入第 發(fā)布的件）、指數(shù)信號(hào)、單頻 FM、數(shù)字時(shí)鐘和碼流，還支持文件形式的信號(hào)輸入；計(jì)數(shù)器、邏輯探頭、虛擬終端、SPI 調(diào)試器、I2C 調(diào)試器等；、8086、MSP430 等，CPU 類(lèi)型隨著版本升級(jí)還在繼續(xù)增加，如即將支持 CORTEX、DSP 處理器；支持通用外設(shè)模型：如字符 LCD 模塊、圖形 LCD 模塊、LED點(diǎn)

11、陣、LED顯示模塊、鍵盤(pán)/按鍵、直流/步進(jìn)/伺服電機(jī)、RS232等，其 COMPIM（COM 口物理接口模型）還可以使仿真電路通過(guò) PC 機(jī)串口和外部實(shí)時(shí)仿真：支持 UART/USART/EUSARTs 仿真、中斷仿真、SPI/I2C 仿真、MSSP仿真、PSP 仿真、RTC 仿真、ADC 仿真、4.2.1KEILC51開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的整體4.2.24.2.1KEILC51開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的整體4.2.2與匯編相比，C 語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。用過(guò)匯編語(yǔ)言后再使用C 來(lái)開(kāi)發(fā)，體會(huì)更加深刻。C51uVi 與Is C51forWindows 和for Dos(IDE），可以完成編輯、

12、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個(gè)開(kāi)發(fā)流程。開(kāi)發(fā) IDECC51 及C51 編輯器編譯生成目標(biāo)文件（.OBJ）。目標(biāo)文件可由 LIB51 創(chuàng)建生成L51(.ABS）。ABS55-1 降壓變壓器接線圖中，Ua 表示有220V，頻率 50Hz 的家用電源。55-1 降壓變壓器接線圖中，Ua 表示有220V，頻率 50Hz 的家用電源。表示變壓器副電壓信號(hào)輸出端口。變壓器 TRA 兩側(cè)均接有虛擬交流電壓表。觀察變壓器兩側(cè)虛參 AC/DC 變換電路主要以AD736 元中接線15AD736在雙電源供電時(shí)典型的高阻抗應(yīng)用電路。R1 由于集成電路各 所加輸入電壓值不能過(guò)高，且 ADC0804 只能處理 所以為了集

13、成電路的安全與各 可靠工作，在電壓輸入端應(yīng)裝設(shè)降壓變壓器以Proteus 5-1ACAC 5-2 AC/DC5-3 ACIN5-4 DCIN電壓，DCIN 端為直流穩(wěn)定電壓。交直流變換目的基本達(dá)到。5-4 DCIN電壓，DCIN 端為直流穩(wěn)定電壓。交直流變換目的基本達(dá)到。為5-55-5 ADC08045-6 A/D75-6 A/D7R4R5分壓電路，使 9 引腳輸入 VCC/2 電壓，為 ADC0804 1引腳與 2引腳共同接地，使 片選端口始終處于低電平。在寫(xiě)程序時(shí)，不必再對(duì)該端口進(jìn)行反復(fù)操作。3P3.6能5 A/DA/D A/D取結(jié)束后再啟動(dòng)一次 A/D 轉(zhuǎn)換，如此循環(huán)下去。5-7 AT8

14、9C515-7 AT89C51序，最終顯示在 LED 數(shù)碼管上。5.4.1振電路設(shè)令的各個(gè)微操作所對(duì)應(yīng)時(shí)間順序稱為單片機(jī)的時(shí)序。MCS-51 單片機(jī)有5-85-8 單片機(jī)晶振回路5.4.2位電路設(shè)定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開(kāi)始工作。MCS-51RST,采電平即可確保時(shí)器件復(fù)位。復(fù)位完成后，如果 RST 端繼續(xù)保持高電平，MCS-515-9 單片機(jī)復(fù)位電路LED 數(shù)碼管的段選有單片機(jī) AT89C51 的LED 數(shù)碼管的段選有單片機(jī) AT89C51 的 P0 口八位引腳控制，位選有 P2 口的。為了簡(jiǎn)化數(shù)字式直流電壓表的電路設(shè)計(jì)，在 LED 驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)上，可以利用單片機(jī) P0 口上外接的上拉電

15、阻來(lái)實(shí) LED 的A-G 段顯示引腳和 DP 小 6 系統(tǒng)相關(guān)程序6-6-1 初6 系統(tǒng)相關(guān)程序6-6-1 初始化子程序MCS_516.2.2 A/D換子程顯示子程顯示子程方式時(shí)，要使得 LED 顯示的比較均勻，又有足夠的亮度，需要在76V76V7-3V 輸入電壓為 7-1066258312210203020302201 輸入電壓為 7-1066258312210203020302201由上表可以看出，輸入電壓在 0-5VLE由上表可以看出，輸入電壓在 0-5VLED顯示數(shù)值比輸入電壓實(shí)際值偏大。當(dāng)輸入電壓大于 5V，小于 398V 0 到 3V 之間波動(dòng)，LED 顯示數(shù)值一般都比輸入電壓實(shí)際值偏大。當(dāng)輸入電壓大結(jié)論面還編程方面。本次設(shè)計(jì)采用了 AT89C51 ，與以ADC0804由于本次設(shè)計(jì)要使用 proteus結(jié)論面還編程方面。本次設(shè)計(jì)采用了 AT89C51 ，與以ADC0804由于本次設(shè)計(jì)要使用 proteus 仿過(guò)去對(duì)于我。：2戴伏