摘要單相電表檢測儀是用于現(xiàn)場檢驗(yàn)低壓單相電能表計(jì)量是否準(zhǔn)確的專用儀器。本文針對檢測儀的技術(shù)要求，闡述了系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)、硬件電路設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，分析了影響測量精度的主要原因及解決方法。本文的主要研究內(nèi)容是針對低壓單相電能表的現(xiàn)場檢驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)要求的檢測功能和技術(shù)指標(biāo)。采取的技術(shù)方案是以微控制器為核心，利用微型電壓互感器和鉗形電流互感器分別將單項(xiàng)供電電壓和電流變換為弱電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對供電電路的電壓和電流進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，同時(shí)通過電能計(jì)量芯片測量實(shí)際的有功功率，充分利用微控制器較強(qiáng)的運(yùn)算功能，計(jì)算出一定時(shí)間內(nèi)消耗的電能，同時(shí)利用光電采樣器對被測表的計(jì)量的電能進(jìn)行檢測，從而計(jì)算出被測電能表的誤差。現(xiàn)場檢驗(yàn)的特點(diǎn)是不停電接線，對于電流檢測需采用鉗形電流互感器，而鉗形電流互感器的開口接觸面存在空氣間隙，使互感器的線形變差并存在較大的相移，且一致性較差。采用分段線性化處理，可以提高測量的精度。本文內(nèi)容涉及微控制器、電氣測量技術(shù)等多項(xiàng)應(yīng)用技術(shù)，具有一定的應(yīng)用價(jià)值與實(shí)際意義。關(guān)鍵詞：微控制器；低壓單相電能表；現(xiàn)場檢測TitleThedesignoflocalcalibratinginstrumentforlow-voltageWatt-hourmeterbasedonMCUAbstractThelocalcalibratinginstrumentforthesingle-phasewatt-hourmeterisaspecialdevicethatisusedtomeasuretheaccuracyoflow-voltageWatt-hourmeterinsceneexamine.Thispaper,accordingtothetechnicalrequirementsofdetectors,tellsustheoveralldesignofthesystem,hardwareandsoftwarecircuit,andanalyzesthereasonoftheimpactofmeasurementaccuracyandthemainmeasurestosolution.Themainresearchcontentisthelow-voltagesingle-phasewatt-hourmeteron-siteinspection,therealizationofthedetectionsystemrequirementsandtechnicalindicators.Thetechnicalplanistakingthemicro-controllerasthecore,usingthemini-voltagetransformerandclampcurrenttransformerrespectivelytotransformthesinglepowersupplyvoltageandcurrenttransformationtotheweakelectricalsignal,andtorealizethereal-timedetectionforthepowersupplycircuitofvoltageandcurrent,atthesametime,energymeteringchipcanmeasurethetruevalue,takefulladvantageofstrongcomputingmicrocontrollerfunctions,tocalculatewithinacertainperiodoftimethepowerconsumption,whileusingtheoptoelectronicsamplermeasurementtomeasurethewatt-hourmeter,thencalculatingtheerrorofthismeter.Thecharacteristicsoftheon-siteinspectionisNon-powercables,Theclampcurrenttransformerisusedtocurrentdetection,buttheclampcurrenttransformer’sinterfaceexistairgap,causesthelineoftransducerbecomeerrandandexistinabiggerphase-shift,alsotheuniformitybecomeworse.Usingpartitionlinearityprocessing,thatmayenhancethesurveyprecision.Thisarticlerelatedtomicro-controllers,anumberofelectricalmeasurementtechnology,appliedtechnology,andhavetheapplicationofacertainvalueandpracticalsignificance.Keywords:Thelocalcalibrating;Low-voltageWatt-hourmeter;Microprocessor目次TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc232913334"1引言3HYPERLINK\l"_Toc232913335"1.1研究背景3HYPERLINK\l"_Toc232913336"1.2研究現(xiàn)狀4HYPERLINK\l"_Toc232913337"2總體設(shè)計(jì)方案5HYPERLINK\l"_Toc232913338"瘦2.1照技術(shù)要求舍5HYPERLINK\l"_Toc232913339"長2.2仁方案論證種6HYPERLINK\l"_Toc232913340"論2.3層總體方案田7HYPERLINK\l"_Toc232913341"忠3秀硬件電路設(shè)計(jì)雨8HYPERLINK\l"_Toc232913342"肢3.1絹單片機(jī)的選擇寬及外圍電路設(shè)柄計(jì)協(xié)8HYPERLINK\l"_Toc232913343"誦3.2剛光電采樣器的籍選擇及接口電局路扣10HYPERLINK\l"_Toc232913346"腥3.3連電流互感器的摟選擇與連接繞12HYPERLINK\l"_Toc232913347"幻3.4巾電壓互感器的肝選擇與連接捧13HYPERLINK\l"_Toc232913348"照3.5準(zhǔn)電能計(jì)量芯片薦15HYPERLINK\l"_Toc232913349"孕3.6賞顯示接口電路恨設(shè)計(jì)判19HYPERLINK\l"_Toc232913350"禁3.7言鍵盤接口電路郊設(shè)計(jì)軋21HYPERLINK\l"_Toc232913351"到3.8沉電源電路設(shè)計(jì)翻22HYPERLINK\l"_Toc232913352"診4堪軟件設(shè)計(jì)伴23HYPERLINK\l"_Toc232913353"遷4.1槍主程序設(shè)計(jì)悉24HYPERLINK\l"_Toc232913354"事4.2膠中斷服務(wù)程序訪設(shè)計(jì)扒25HYPERLINK\l"_Toc232913355"件4.3責(zé)測量誤差程序濕設(shè)計(jì)剪25HYPERLINK\l"_Toc232913356"結(jié)論26HYPERLINK\l"_Toc232913357"致謝27HYPERLINK\l"_Toc232913358"參考文獻(xiàn)28HYPERLINK\l"_Toc232913359"權(quán)附錄：電能計(jì)窮量光電檢測、篩鍵盤、顯示及詠單片機(jī)外圍電歲路設(shè)計(jì)圖針311引言峽1.1倦痰研究背景鴿電能是各類能紛源中使用最為絕廣泛的能源，碌與國民經(jīng)濟(jì)的遭發(fā)展和日常生絮活有著不巷可分割的聯(lián)系序，隨著人民生旁活水平的不斷相提高，家用電延器越來越普及輔，每戶居民的公用電量也大大榴增加，因此每郵戶居民每月的禽電費(fèi)支出也大影幅度地增長；界隨著社會(huì)市場距經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，客新興工業(yè)猶如派雨后春筍，用萬電量大大增加禿。部分電力用爆戶為了多用電摸少交電費(fèi)，采瘦取各種方法竊影電，其主要方殊法是通過調(diào)慢星電能表，使電狹能表顯示的用扶電量比實(shí)際的但用電量少，給優(yōu)國家造成了很列大的經(jīng)濟(jì)損失藝?？蜥槍ι鲜霈F(xiàn)象纖，供電部門采賊取多種方法對豎用戶的電能表隨進(jìn)行定期或不顧定期的校驗(yàn)或省檢查，采取的銳方法主要有：苦(1)太循用鉗形電流表五、秒表現(xiàn)場檢伸測電能表的快會(huì)慢。用秒表實(shí)狹測電能表每轉(zhuǎn)蘿時(shí)僅間阻T供1百；查看電能表箭銘牌上標(biāo)明的苦常數(shù)，算出電鬧能表每廚轉(zhuǎn)還1估轉(zhuǎn)所需電能，厘然后用鉗形電吃流表測量電流劣求出有功負(fù)那荷碗P謀，電能表每務(wù)轉(zhuǎn)柿1付轉(zhuǎn)所需電能與記有功負(fù)荷之比貴得到的時(shí)間即缸為電能表每轉(zhuǎn)鉆所需時(shí)魚間扶T阿2橡。通笑過脊T而1撓與鑼T泄2怠的比較，就可蔥以判斷電能表澇是否正常工作穴，從而達(dá)到檢損測目的。倆(2)鷹妥通過檢驗(yàn)電能穗表的外觀，確葉定電能表有無監(jiān)破壞痕跡。這團(tuán)種方法包括：衫1)體憐檢查電能表表格殼、封鉛、封棉條是否完好，虜表殼是否過熱冒變形，有無微鞏小孔洞及鐵絲發(fā)；飛2)占賣檢查電能表接倦線盒是否封閉抄完好，進(jìn)出線魂是否緊固，電煎壓連接片是否問壓緊。感3寒)竭核對電能表銘龍牌上的型號(hào)、奸出廠編號(hào)及所蜻計(jì)量負(fù)荷性質(zhì)鴨等是否與抄表廚卡相同，若不掙符即有竊電行際為。壽4)脾掏針對用戶竊電雙的無線報(bào)警形姿式的電能計(jì)量鋪保護(hù)監(jiān)測系統(tǒng)唱。該系統(tǒng)由監(jiān)策測分機(jī)和主機(jī)劈兩部分組成，臣當(dāng)發(fā)生某種竊占電現(xiàn)象或者計(jì)惕量裝置遭到破吼壞偷盜時(shí)，分凍機(jī)將發(fā)出包含柿有本計(jì)量箱編姿號(hào)，竊電方式馬及盜竊破壞方寬式等信息的無愉線信號(hào)，主機(jī)壩收到后經(jīng)過識(shí)福別、處理發(fā)出暑聲光報(bào)警。該薯系統(tǒng)經(jīng)過實(shí)際龜使用，具有較采好的防竊電保費(fèi)護(hù)電力設(shè)施的躁作用。誠(停3)撒在被測電能表視電路中接入標(biāo)閘準(zhǔn)電能表，然舞后對被測表和設(shè)標(biāo)準(zhǔn)表同時(shí)采慈樣進(jìn)行比對。喬(4)廳膝采用專門的檢慧測儀器對電能托表進(jìn)行校驗(yàn)。雜這種方法分為輪兩種形式，一獅種方法是將電穗能表從供電線椒路上拆下，利魔用實(shí)驗(yàn)室的電衫能表校驗(yàn)臺(tái)對很電能表進(jìn)行校泄驗(yàn)，另一種方紛法是不拆下電心能表，利用電籮能表現(xiàn)場檢測境儀器對電能表貝進(jìn)行現(xiàn)場校驗(yàn)蛇。客電能表的現(xiàn)場蓄檢驗(yàn)因不影響蓋用戶用電而被換供電部門廣泛哨采用，隨著計(jì)伸算機(jī)技術(shù)的發(fā)蔽展，供電部門夫迫切需要一種千攜帶方便，操哥作簡單，計(jì)量吃準(zhǔn)確的單項(xiàng)電索表檢測儀，用拖于用戶低壓電車能表的現(xiàn)場檢諷驗(yàn)。級1.2似笨研究現(xiàn)狀南電能表的校驗(yàn)柄是否準(zhǔn)確，取賭決于有功功率井的測量是否準(zhǔn)墾確，有功功率救的測量屬于電憤氣測量范疇，粱在電氣測量方刊面，國內(nèi)外已蘭有大量的研究尾成果，就測量阿方法和采用的追技術(shù)手段綜述摔如下。省采用的技術(shù)手敬段上，一是采拉用微型計(jì)算機(jī)籠加數(shù)據(jù)采集卡繼，二是采用微把處理器結(jié)合自泰行設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)酸采集通道。受在互感器的選謠擇上，一是在荷供電電路中接鴉入固定式的電唐壓互感器和電柳流互感器。二驚是電壓互感器范采用固定式，鏟接線端使用線京夾，電流互感炒器采用鉗形互敏感器隙[6]艷。固定式互感渠器中磁路是封兇閉的，因而具栗有較好的線形梅和較小的相移課，可以得到較撕高的精度。但患需要停電接線弊，不便于現(xiàn)場奸檢測。電壓互挺感器采用固定限式，接線端使窩用線夾，電流露互感器采用鉗碑形互感器，現(xiàn)高場不用接線。名固定式互感器悟的優(yōu)點(diǎn)是顯而吊易見的，采用黑線夾后可直接民加在供電線路于的母線上，避樹免了現(xiàn)場檢測腹需要停電接線紋的麻煩。但鉗掠形電流互感器私的接觸面存在貌空氣間隙，使醬互感器磁路的搏磁阻顯著增大姜，且隨工況不鳳同呈現(xiàn)非線形粗，使互感器的蹤線形變差，且查相移較大，給銷功率因數(shù)的測浙量帶來影響困，為了彌補(bǔ)這麥一缺陷，對結(jié)劑果采用分段線伍性化處理，可礎(chǔ)以提高測量精乳度陸。她在有功功率的憲測量方面，一孕是采用真有效陸值轉(zhuǎn)換，分別厘測量出電壓、伴電流和功率因淘數(shù)，利用微處四理器計(jì)算出功近率。二是采用玻有功功率專用敏測量集成電路屬，直接測量出盒有功功率。三驟是利用各種數(shù)唇字式的電量傳擦感器，測量出羊電壓、電流、腐功率因數(shù)或直攔接測量有功功特率。采用有功奉功率專用測量對集成電路即柏專用電能計(jì)量賽芯片弓，直接測量出布有功功率，測費(fèi)量方便，軟件聽開銷小，硬件味電路簡單品。昌2榆黎總體設(shè)計(jì)方案辱2.1蘆津技術(shù)要求壩本課題播以共MC章U渠為核心，利用遞光電采樣器對零被測電能表進(jìn)趨行采樣，同時(shí)嗎采用互感器及朝電能計(jì)量專用去芯片對電能進(jìn)晴行實(shí)時(shí)計(jì)量，炕利用單片機(jī)較餡強(qiáng)的運(yùn)算功能寫，計(jì)算出被測鑄電能表的誤差牙，以檢驗(yàn)電能餅表計(jì)量是否準(zhǔn)早確。具體要求襯如下：京(暴1廟)慰.婆電量測量范尚圍：電榴壓榨220VA猴C銀，電秤流沃0~須40A谷，單相；若(聚2篩)遠(yuǎn).隔檢驗(yàn)對象：單旬相電能表；陪(斬3)丟.推測量誤差迅：醋±0.5%F授S洽；義(破4克)芒.攻測量方式：不眉拆線不斷電；講(辯5擔(dān))塞.藍(lán)方便野外使用摔，強(qiáng)陽光下可頂清晰顯示；侄(迅6念)務(wù).220V分A欠C箏供電。染2.2鑄梳方案論證候按照上述技術(shù)死要求，系統(tǒng)應(yīng)販由互感器、有吳功功率測量通貴道、光電采樣綁器、單片機(jī)、膀顯示器和鍵盤仔幾部分組成。姥系統(tǒng)組成圖如橋圖掩2債.批1蜘所示。伯圖左2察.鏈1粘系統(tǒng)組成圖排利用互感器將滲供電電路的電凝壓、電流轉(zhuǎn)換鏡為弱電信號(hào)，稻計(jì)算機(jī)通過有即功功率測量通甩道對電參數(shù)進(jìn)群行實(shí)時(shí)采集并槳計(jì)算出電能，您通過光電采樣邁器對被測電能端表進(jìn)行采樣，復(fù)從而計(jì)算出被妨測電能表的相糟對誤差。鏡(1)子級互感器我方案一：在供莫電電路中接入鳴固定式的電壓姐互感器和電流摔互感器。固定帶式互感器中磁聰路是封閉的，俊因而具有較好續(xù)的線形和較小贈(zèng)的相移，可以塔得到較高的精咐度。但需要停望電接線，不便茄于現(xiàn)場檢測。鄰方案二：電壓論互感器采用固細(xì)定式，接線端庸使用線夾，電苗流互感器采用殼鉗形互感器，滾現(xiàn)場不用接線林。固定式互感鉆器的優(yōu)點(diǎn)是顯尊而易見的，采斜用線夾后可直宗接加在供電線枯路的母線上，倚避免了現(xiàn)場檢皂測需要停電接侵線的麻煩。但曉鉗形電流互感臟器的接觸面存嚼在空氣間隙，燭使互感器磁路槽的磁阻顯著增箭大，且隨工況胃不同呈現(xiàn)非線應(yīng)形，使互感器始的線形變差，嚴(yán)且相移較大，傅給功率因數(shù)的春測量帶來影響局。族根據(jù)上述分析散，結(jié)合低壓電蕩能表進(jìn)行現(xiàn)場遮檢驗(yàn)的特點(diǎn)，客確定采用方案娛二。因要測量懸電壓和電流，您故需要一只電鹿壓互感器和一界只電流互感器得。嶄(2)雁使有功功率測量儉通道梢方案一滿：烈采用有功功率洽專用測量集成糊電路。煩專用電能計(jì)量惕芯片病，直接測量出么有功功率。測相量方便，軟件渴開銷小，硬件教電路簡單，干對測量結(jié)果采傷用分段線性化奮處理，提高測揭量精度。蘋方案二：螺采用真有效值離轉(zhuǎn)換電路，分才別測量出電壓培、電流和功率假因數(shù)，利用微闊處理器計(jì)算出糧功率。便于對摧鉗形互感器帶你來的相移進(jìn)行雜修正或補(bǔ)償嚴(yán)，但電路較為萍繁瑣，灶軟件開銷量較緞大。幫根據(jù)上述分析胞，確定采用方練案損一穗，有功功率測故量通道由講既是專用電能誤計(jì)量芯片束。犯(3)耐佛顯示器吉方案一：采摧用劃LE廁D該顯示器，即數(shù)怖碼管顯示。誕傳統(tǒng)的數(shù)碼管澇具有：低功耗版、低損耗、低胡壓、壽命長、因耐老化、防曬德、防潮、防火旨、防高（低）余溫，對外界環(huán)經(jīng)境要求低，易膽于維護(hù)，同時(shí)恰其精度要求比結(jié)較高，稱量快堵，精確可靠，走操作簡單。數(shù)愈碼管是采電用架BC喪D億編碼顯示數(shù)字略，程序編譯容認(rèn)易，資源占用燕較少。頓方案二：使用刷液晶顯示屏顯封示各種信息。削液晶顯示屏箱（瓶LC婦D袍）具有輕薄短溝小、低耗電量閱、無輻射危險(xiǎn)陡，平面直角顯挖示以及影像穩(wěn)仔定不閃爍等優(yōu)程勢，可視面積沒大，畫面效果襖好，分辨率高每，抗干擾能力忍強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)院。撞LC浩D辮符合本設(shè)計(jì)系架統(tǒng)的要求，利臺(tái)用其自帶的字犯符庫，進(jìn)行編柔程還可以實(shí)現(xiàn)揮各信息的顯示壟，即節(jié)省資源銅又省去了大量寺編程任務(wù)，且愉在強(qiáng)光照射下譜的戶外進(jìn)行檢自測時(shí)躍，膝LC私D葬可清晰地顯示衫數(shù)值。秋根據(jù)上述分析礦，本設(shè)計(jì)系統(tǒng)焰采用方案二。吼2.3六駕總體方案終根據(jù)上述方案鵲論證，系統(tǒng)總際體方案方框圖娃如圖傲2.小2幅所示。額圖杜2任.筋2典設(shè)總體方案方框菜圖塵被測電能表通猾過光電采樣器喪進(jìn)行檢測。光叔電采樣器是由咬光發(fā)射管、光演敏接受管及整蝶形電路組成。熔低壓電能表的靈轉(zhuǎn)盤均有一小翅部分為涂黑的督區(qū)域，這部分長區(qū)域?qū)獾姆从淠芰^弱，艙而未被涂黑的管區(qū)域則對光的孝反射能力很強(qiáng)紅。當(dāng)光發(fā)射管浸發(fā)射的光經(jīng)聚馳焦后照射到轉(zhuǎn)抗盤上，在未被束涂黑的區(qū)域，半反射到光敏接航受管，經(jīng)整形壩后輸出低電平政；在涂黑的區(qū)南域沒有反射光壽，光電采樣器縱輸出高電平。同這樣電能表的沃轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)巾就輸出一個(gè)正默脈沖，從第一搞個(gè)脈沖開始到廈第困N+新1凍個(gè)脈沖止，電鑄能表的轉(zhuǎn)盤共骨轉(zhuǎn)過證了纖N嗓轉(zhuǎn)，已知電能隊(duì)表的轉(zhuǎn)盤唉數(shù)釋B飽及配用電流互在感器的互感球比頌H慮，則電能表在賠轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)團(tuán)過今N濕轉(zhuǎn)后所計(jì)量的尋電能如公式兔（悠2-筍1丟）所示。錢W1=N醉×H/B球盼抹巷哀劃（可2-膨1淚）瑞實(shí)時(shí)檢測部分嘴的主要作用是良利用雨圖乘2.身2失中設(shè)計(jì)的單元今電路對電參數(shù)年進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測特，從而得到實(shí)博際的有功功率掘。其過程如下哀：首先對電壓而和電流進(jìn)行測縣量，然后把測善量值送稼入喉CS546跟0儀芯片，每次采顛樣后，利用單含片機(jī)較強(qiáng)的運(yùn)旺算功能，計(jì)算撫出本次采樣周贏期內(nèi)消耗的電衫能寧△牌W2書i徒，則被測電能潛表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)引過晌N曾轉(zhuǎn)后的實(shí)際電禾流，如公式擦（旅2-蹤2凝）。距W2=買德∑來△煉W2i得糊價(jià)奇瘋蒜（辛2-懼2浩）裕顯示部分主要夠用于顯示電能已表的相對誤差削，從誤差的精典度判斷電能表懷是否正常工作聚。顯示部分的武選擇有一定的瞎要求，要考慮粒其顯示的位數(shù)箏是否滿足要求壤，是否便于攜莊帶，在強(qiáng)光照貓射下是否可以獻(xiàn)清楚讀數(shù)。閥鍵盤部分具有吊手動(dòng)測量功能持和自動(dòng)測量功尿能。手動(dòng)測量側(cè)在被測表的轉(zhuǎn)雞盤不光潔或涂泉黑區(qū)域脫漆時(shí)絹使用。當(dāng)手動(dòng)音鍵按下時(shí)，清鏟零定時(shí)緒器謀T疤1廈及悄△蘋t姻i杏計(jì)時(shí)單元，開而始疫W肥2棕的累加，當(dāng)轉(zhuǎn)桐盤轉(zhuǎn)拆過鋸N暮轉(zhuǎn)時(shí)再次按下?lián)P該鍵，則通過駝單片機(jī)計(jì)算出抬的月r侮值送蹦到慌LC杰D塑顯示。自動(dòng)測極量鍵在任何時(shí)思刻按下后，當(dāng)妻第一個(gè)脈沖到紹來時(shí)，清除定派時(shí)芹器或T橫1料及爛△伐t噴i會(huì)計(jì)時(shí)單元，開號(hào)始炭W趙2撒的累加，當(dāng)斃第棗N+押1話個(gè)脈沖到來時(shí)舍，計(jì)酷算料r銳值并顯示。唉3須激硬件電路設(shè)計(jì)幣3.1煙喬單片機(jī)的選擇飼及外圍電路設(shè)拼計(jì)玉(麥1畝)鑼單片機(jī)的選擇貍PI學(xué)C輸系列單片機(jī)夢是祖Microc慎hi頌p勢公司生產(chǎn)檢的臥1把6敏位單片機(jī)，集律成碑了宵CC使P錄捕捉仿，怕PW埋M宋脈寬調(diào)制等功勝能，但是它單旨價(jià)較貴，又是纏精簡指令集，掌給編程帶來不領(lǐng)便昌。煙ATEM娃L胃公司效的混AT川89C色5價(jià)1廚單片機(jī)算術(shù)運(yùn)洪算功能強(qiáng)大，之變成靈活、自沾由度大，可用住軟件編程實(shí)現(xiàn)幫各種算法和邏稠輯控制，并且桂由于其功耗低宣、體積小、技傍術(shù)成熟和成本腐低等優(yōu)點(diǎn)，使涉其在各個(gè)領(lǐng)域逆應(yīng)用廣泛。基廚于以上分析本杜設(shè)計(jì)系統(tǒng)采由用奧ATEM訊L挽公司因的敞AT她89C育5蛇1醋實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求血。列1理）鉆AT交89C購5盞1餐的簡介迎AT陰89C氧5睡1什是低電壓，高深性悠能孕CMOS薦8裝位單片機(jī)，片錫內(nèi)疏含飯8局K杯字節(jié)的可反復(fù)沈擦寫的制度程崖序存儲(chǔ)器市（張PERO火M琴）湊和倍25餐6青字節(jié)的隨機(jī)存挨取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器恥（梢RA閣M營），器件采箏用鞠ATME月L丈公司的高擔(dān)密度、非易失遣性存儲(chǔ)技術(shù)生婚產(chǎn)，兼容標(biāo)氣準(zhǔn)鳥MCS-5衣1故指令系統(tǒng)，片開內(nèi)置通蘆用棋8即位中央處理疤（究CP屑U社）共和優(yōu)Flash烈縣存儲(chǔ)單元編，酬3烈個(gè)滅1牧6嘉位定劃時(shí)僚/朵計(jì)數(shù)器。但2喝）主要性能參蓄數(shù)：約ａ籠.乎與哨MCS-5啊1殘系列產(chǎn)品指令敬系統(tǒng)完全兼容省ｂ抬.魔4嗓K閘字節(jié)可重復(fù)擦何寫促Flas傷h幸閃速存儲(chǔ)器頭ｃ買.猛100也0憲次擦寫周期津ｄ港.邀全靜態(tài)操作泊：里0Hz-24糠Hz相ｅ居.凱三級加密程序拴存儲(chǔ)器廊ｆ掠.呆128X抵8幣字節(jié)內(nèi)釘部謹(jǐn)RAM零ｇ揀.蒜3醋2襪個(gè)可編姨程涼I/驕O形口線護(hù)ｈ雄.遷2慮個(gè)過1每6燙位定邪時(shí)竊/仇計(jì)數(shù)器慶ｉ你.航6導(dǎo)個(gè)中斷源溉ｊ團(tuán).昆可編程串化行蓋UAR躺T維通道短ｋ惠.兄低功耗空閑和能掉電模式統(tǒng)3爺）功能特性概稍述：師AT疏89C仔5去1忘提供以下標(biāo)準(zhǔn)躬功能筋：寄4遭K睛字挺節(jié)芝Flas豪h鋼閃速存儲(chǔ)器風(fēng)，采25廢6稻字節(jié)內(nèi)授部確RA酬M盛，社3幻2貞根蕉I/拜O真口線，兩三裙個(gè)嘴1率6獻(xiàn)位定推時(shí)靈/糊計(jì)數(shù)器，一個(gè)羞全雙工串行通饅信口，片內(nèi)振牽蕩器及時(shí)鐘電圓路。同時(shí)日，黎AT揮89C編5旺1柱可降垂至互0H朵z泉的靜態(tài)邏輯操撇作，并支持兩僚種軟件可選的破節(jié)電工作模式罩?？臻e方式停爸止趟CP議U看的工作，但允開許定派時(shí)像/涌計(jì)數(shù)器、串行揉通信口及中斷如系統(tǒng)繼續(xù)工作塔。掉電方式保把存滾RA竿M艘中的內(nèi)容，但悅振蕩器停止工孩作并禁止其他究所有部件工作勢直到下一個(gè)硬費(fèi)件復(fù)位。功(瞞2鼓)刃盛單片機(jī)外圍電兼路設(shè)計(jì)撕AT滴89C數(shù)5防1妹系列單片機(jī)內(nèi)厲部有一個(gè)高增友益反相放大器斃，用于構(gòu)成振地蕩器，但要形蠟成時(shí)鐘，外部懷還需要附加電斗路。本設(shè)計(jì)選侍擇涂AT疤89C通5砍1杏的內(nèi)部時(shí)鐘方徒式。其內(nèi)部時(shí)舉鐘方式利用芯接片內(nèi)部的振蕩只器，然后在引圖腳套XTAL鉛1孟和網(wǎng)XTAL襯2傲兩端跨接晶體年或陶瓷諧振器衡，就夠了穩(wěn)定煤的自激振蕩器蹈，其發(fā)出的脈晌沖直接送入內(nèi)早部時(shí)鐘電路，冷見圖案3-1-1吼。外接晶振時(shí)語，于C脊1狂和部C兆2超值通常選擇策為分30p灘F登左右；外接陶銷瓷諧振器再時(shí)責(zé)C指1討和襪C禾2扮約柔為巷47p薄F石。被C碌1超、們C戶2碌對頻率有微調(diào)視作用，晶體或怒陶瓷諧振器的垂頻率范圍可雖在轎0MHz誦～功24MHz/料33MH齒z雜之間選擇。為桐了減少寄生電帆容，更好的保丑證振蕩器穩(wěn)定廟可靠地工作，劫振蕩器和電容只應(yīng)盡可能安裝掉得與單片機(jī)靠弊近。服復(fù)位是單片機(jī)投的初始化操作犬，單片機(jī)在啟憶動(dòng)運(yùn)行時(shí)，都鈴需要先復(fù)位，膏它的作用是蘆使選CP續(xù)U辮和系統(tǒng)中其他雁部分都處在一紋個(gè)相同的初始欣狀態(tài)，并從這匆個(gè)狀態(tài)開始工樣作。單片絨機(jī)的整個(gè)復(fù)位賠電路包括芯片爭內(nèi)、外部分，級外部電路產(chǎn)生射的復(fù)位信號(hào)通懼過復(fù)位引線腳臂RS磨T述進(jìn)入片內(nèi)斯密墾特觸發(fā)器在與扛片內(nèi)復(fù)位電路未相連。骨單片機(jī)的外部意復(fù)位電路由上滅電自動(dòng)復(fù)位和該按鍵手動(dòng)復(fù)位健兩種。上電復(fù)劃位利用電容器姓充電來實(shí)現(xiàn)；副在按鍵手動(dòng)復(fù)泳位中本設(shè)計(jì)采魔用按鍵電平復(fù)目位?？p(沸3圣)檢AT瘦89C個(gè)5頑1刑硬件電路設(shè)計(jì)皮的電路圖如圖魂3懼.謹(jǐn)1仗所示掠。槽圖悶3蜜.興1溉榮單片機(jī)外圍電慶路設(shè)計(jì)圖量3.2艦誼光電采樣器的仇選擇及接口電插路誕佩光電采樣器的蟻選擇敵光電采樣技術(shù)頁在我國電度表杜校驗(yàn)上應(yīng)用大惑約有近三十年探的歷史，在這吹段時(shí)間里隨著雅計(jì)量表計(jì)的精蠢度及計(jì)量裝置矮自動(dòng)化程度的膚提高，光電采標(biāo)樣器也有了較扶大的改進(jìn)。光歪電采樣器的物熔理基礎(chǔ)是光電重效應(yīng)，它通常叮是由光源、光品通道、光電轉(zhuǎn)速換器件和測量展電路四部分組際成。如圖忌3誠.際2繡所示膛。席圖計(jì)3揚(yáng).楊2公榴光電式傳感器洲的組成環(huán)基于本設(shè)計(jì)系農(nóng)統(tǒng)的精度要求幕，一般地光電木采樣器果無法解決因?yàn)樯泄ぷ鲿r(shí)間較長徒、在電股度表盤形成的越銹斑或表面毛鋤刺，引起的誤合脈沖的問題，掙給校表工作帶交來了極大的不麻便。由于以上揚(yáng)原基因晶,獸對于本設(shè)計(jì)系燦統(tǒng)索，繞GST-缸4頃光電采樣器非挖常適合本設(shè)計(jì)讓要求。昌GS碑T膽一峰4議型光電采樣器爽采用雙光點(diǎn)平飽行式安裝，判利斷電路的新型介采樣方式，克吃服了以往的采漸樣缺陷。艱(番1淹)汗GS騰T米一鐮4婦型光電采樣器似的原理究GS提T昏一層4濾的光學(xué)結(jié)構(gòu)不損同于普通光電誓采樣器，它采堪用的是兩個(gè)發(fā)薄射光，兩個(gè)接爐收光點(diǎn)及一個(gè)華亮度較弱的參比照光點(diǎn)對光，偷這樣就大大減突少對光中的盲品目性，只需把拍三個(gè)光點(diǎn)調(diào)成惕一條直線，對誓光即告完成爸。俊GS殿T怠一災(zāi)4朋型的光電系統(tǒng)享見圖，它是由爭兩個(gè)發(fā)光器遷件逗F1叮虧、貿(mào)F籌2折和兩只光敏接礦收元醬件把S程l碎、寶S俱2增，以及一只對伯光貪管橫G威組成。如圖國3分.身3基所示地。僅圖姓3納.蓬3額誦光電系統(tǒng)列棍舞從圖中可以看熊到無F溜1羊、夜F槍2輕之間的距離瀉為當(dāng)d滲，這樣就能保失證射出的光點(diǎn)術(shù)在鋁盤上有一嫂個(gè)距紹離所為況d頂l恩且差dl>派d明。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)近把叛d嚷設(shè)計(jì)為甩5mm言，這樣對鋁盤框5mm絹內(nèi)的光斑均不抹會(huì)產(chǎn)生脈沖。車在圖必3盤.燈3徐中叔S漁l拜、臺(tái)S待2麗為接收管指，國G痛為對光點(diǎn)，在涌對接過程中，龍只需調(diào)動(dòng)手輪箭，使三個(gè)光點(diǎn)鄙在鋁盤上，成議一直線，就告包完成。葬這種從上面發(fā)榨射，下面接收敗的光路，打破壞了傳統(tǒng)光電采量樣器的在同一濱水平面上左發(fā)梨射，右接收的摧方式，保證了灌有兩條反射光絕路壓在北S碰l致，前S刷2脖上成像，使光凈電采樣器感光媽更簡單。錦(曠2)撫GS縫T鼠一詠4漿光電采樣器的邊優(yōu)點(diǎn)筍GS夕T級一吼4縫型光電采樣器蝴采用雙光點(diǎn)對孩光、發(fā)光、接鍛受，平行式安券裝采樣參照對脹光光點(diǎn)以及專慘用的反射光線駐成像系統(tǒng)和專抵用數(shù)字電路，侵它除無需調(diào)整冊之外，主要有境以下優(yōu)點(diǎn)：誼1)吃對光速度快五：悅因采用專用光勒線反射成像系脅統(tǒng)和參照對光科系統(tǒng)，只需將艦三個(gè)光點(diǎn)調(diào)成賀一條直線就完沸成了對光過程桂。信2)招基本上排除所件有干擾蠶：來產(chǎn)生干擾無非臟是鋁盤的銹斑糖和毛刺，本產(chǎn)瞎品從光路和電笨路兩方面對抗冶干擾作了合理找的設(shè)計(jì)，可抗懲除狠5mm窩的斑點(diǎn)和毛刺俊。油宵光電采樣器設(shè)睛計(jì)電路股(健1)流光電采樣器的貸基本設(shè)計(jì)電路阻如圖淘3息.撇4叛所示億。愁圖申3弟.詞4謠泡采樣器基本電閣路比(吹2)津光電采樣器接航口電路設(shè)計(jì)漁如圖麻3.怖5給所示。攀圖詞3府.強(qiáng)5礦光電采樣器接蹈口電路圖賓光電采樣器有綁三個(gè)引腳，一擁個(gè)為麥接印+5錫V績電壓的電源引息腳，一個(gè)為接子入單片機(jī)的輸吼入接口，另一歷個(gè)為接地的端庭子。廚3.3捎駛電流互感器的坡選擇與連接且序電流互感器的熊選擇辣電槍流尿展互呀松感憂務(wù)器實(shí)際上就是衰一皺個(gè)栗“主降辦流為”搬變壓器。在測抹量中，一般規(guī)泰定它的二次繞鄭組的額定電流如為歪5A街。其主要特點(diǎn)扶是膛:污它泳紀(jì)的牽下一頂案次序套繞組的匝數(shù)比所二次繞組少得丈多，并且串于京一次電路中。勢有些電流互感體器僅有鐵芯和涉二次繞組，測篇量時(shí)將被測電頸路的導(dǎo)線直接礎(chǔ)穿過鐵芯。這家些電流互感器贏稱為穿心式互念感器。一次繞請組中的電流幾膜完全取決于一柱次電路中的負(fù)寨載電流，而與挺二次側(cè)無關(guān)。療電流互感器有趣固定式與鉗形或供電互感器幾臨種。在供電電嫩路中接入固定生式的電流互感給器，其優(yōu)點(diǎn)是繞固定式互感器過中磁路是封閉遍的，因而具有葡較好的線形和詢較小的相移，界可以得到較高庭的精度，但需財(cái)要停電接線，映不便于現(xiàn)場檢項(xiàng)測電流。采用蛋鉗形互感器，倘現(xiàn)場不用停電窄接線，避免了迅現(xiàn)場檢測需要軍停電接線的麻妹煩。找考慮到方便檢出測這一問題，檔我們選擇鉗形鋒電流互感器。獲本設(shè)計(jì)中，鉗定形電流互感器驕采用哈爾濱三撐達(dá)德公司生產(chǎn)粘的與MG肚8備系列鉗形電流狀互感頌器鼠Q粘8A黎型機(jī)，外型如移圖護(hù)3.犬6燒所示寸。葛(件1)體其主要參數(shù)如勤下：咱1)轎一次電零流典:桐10A掠；欲2)濟(jì)二次電礎(chǔ)流廣:10m軍A境；泉3)敞等礎(chǔ)級落:0.良1歐級；成4)頸負(fù)方載斧:師釋≤姻4蓄Ω革。肌(幫2)醬測量方法及要桶求：捏測量前應(yīng)估計(jì)詢被測電流的大壺小，選擇適當(dāng)即的量程，對被壩測電流廁大小不好預(yù)測渡時(shí)，箏應(yīng)將量程開關(guān)衡置于最高檔，赴然后根據(jù)測量樓值的大小，變志換到合適量程遲。適用于剩10A國以下電纜的在建線測量親。鑄Q餃8A更型要求負(fù)菜載扎≤昆4臉Ω筋(m典A摧輸推出頸)總，在本設(shè)計(jì)中偉選用的負(fù)載飯為虎3姻Ω艘。奧圖切3玉.息6飛Q攀8A創(chuàng)型電流互感器粒泉電流互感器的惱連接艦電流互感器的姜連接如圖羅3.易7廚所示用。釘圖舌3傲.弓7供電流互感器設(shè)痰計(jì)電路尖根據(jù)此型號(hào)電盞壓互感器的要緞求，接入負(fù)載撒為孩3笨Ω澤的電阻來實(shí)現(xiàn)機(jī)此要求。榮3.4熄帆電壓互感器的獎(jiǎng)選擇與連接便旱電壓互感器的親選擇蛛電壓互感器的腸工作原理與變恒壓器相同，構(gòu)肥造和連接方式柏也相似。電壓充互感器的縱主要特點(diǎn)是容茫量很小，最大倡不過數(shù)百伏安潤。它的另一特博點(diǎn)是二次測所咬接的測量儀表絕和繼電器電壓魄線圈阻抗很大抵，接近于空載售狀態(tài)下運(yùn)行。聲在本設(shè)計(jì)中固電壓互感器采醒用固定式，接薯線端使用線夾禾。此種方法沒狠有改變電壓互靜感器本身固有錢的特性，接線礙端使用接線夾歌，也免去了拆誠線的麻煩，便峰于現(xiàn)場使用。愁本設(shè)計(jì)采用山?jīng)r東力創(chuàng)科技有頌限公司生產(chǎn)的慕LCTV3J圈C朽F悶系列微型精密褲電壓互感器福,肆其主要資料如趣下。遮(辦1)畜其主要參料數(shù)南逗1)栗額定輸入電壓循：嫂220VA恢C香；刪2)腥額定輸出電壓貨：唉0.5VA水C苗；何3)政額定點(diǎn)角差靈：匪<尿5播；原4)廳過載倍數(shù)造：笛1.鋪2腔。精5)門誤差線性度：秤0.1L拋(厘2)洗電壓互感器的招特點(diǎn)揚(yáng)1)終體積小，精度柴高；印刷線路莫板直接焊接安緩裝，使用方便僻，外形美觀；還2)雷全封閉，機(jī)械疫和耐環(huán)境性能易好，電壓隔離座能力強(qiáng)，安全恰可靠。持(還3)靜使用環(huán)境條件利1獄)矮環(huán)境溫度：折-4利0循℃股～亡+核8嶄5撥℃潛；匠2睜)知相對濕度：溫孟度為魄4傳0貞℃待時(shí)不大丈于涂90逝%戒。尚(式4)供工作頻率范圍登：燦20Hz殃～躬20KH慎z負(fù)。羅(烈5)尖絕緣耐熱等級湖：革B增級（債13鉆0今℃旨）勸(若6)督安全特蜻性犁門1紋)寇絕緣電阻：常冊態(tài)時(shí)大于敗1000M餅Ω眼；薄2具)堪抗電強(qiáng)度：可民承受工澤頻挽2500V/艦1晌分鐘；拉3萍)賀阻周今燃炸岡性：符慎合飾UL94-V狡o稈級。牧(迎7)哪LCTV3J揪C維F絡(luò)系列微型精密捆電壓互感器陳外型扯如翼圖大3.湖8棚所示。殖圖扒3述.洲8什LCTV3J繳C擠F伐系列微型精密仇電壓互感器買攀電壓互感器的射連接洗電壓互感器的補(bǔ)連接如圖潛3.9炮所示首圖妹3淺.毯9場電壓互感設(shè)計(jì)悔電路槳3.5桌閉電能計(jì)量芯片玉CS546由0路是蒸CRYSTA藝L兩公司最新推出毀的帶有串行接她口的單相雙向烈功紅率恰/必電能計(jì)量集成帖電路芯片。丹芯片被初始化殖后開始工作，葛電流和電壓通斃道的采樣信號(hào)帶被片內(nèi)可調(diào)增誕益放大器放大讓，經(jīng)內(nèi)部轉(zhuǎn)換律器遵（必1錄6異位分辨率概、蜓2kH姓z繼信號(hào)帶寬）轉(zhuǎn)軟換為數(shù)字信號(hào)騙，再通過高通雕濾波器消除直彎流成分后送到譜能量計(jì)算引擎齡中，算出功率能和能量值并存瓶入汁CS546區(qū)0畝的內(nèi)部寄存器松中，然后通掏知硬CP凡U扶將功率和能量壤值取走，同時(shí)估芯片也直接輸具出可編程的頻鄉(xiāng)率脈沖來表示軟能量。樣CS546醒0灑芯片有如下功兆能特點(diǎn)幕(勞1)決在循-4慎0殖℃喝～店+嬌8逐5展℃移溫度范圍內(nèi)的李計(jì)量準(zhǔn)確度濾為歐0.只1釣％，支撫持盈0.拜2色級電表設(shè)計(jì)，傭可大幅度降低援電表的例行檢驗(yàn)查和校準(zhǔn)的要絮求。賺(瓜2)距具有電流、電已壓兩個(gè)輸入通熄道剝,擾可測量正、負(fù)薯輸人信號(hào)。電新流通道包括一巖個(gè)可編程增益紡放大祝器勢,著澡可以直接測量緊電流經(jīng)采樣轉(zhuǎn)炒變成的突±順30m廳V掀或并±湊150m斯V便的輸人信號(hào)；孫電壓通道帶有寫測量放大錘器赤,姿維可直接測量該±蚊150m漠V碑的輸入信號(hào)。距其電流與電壓職通道間的相位惱誤差可內(nèi)部數(shù)燙字校于準(zhǔn)追,身與可以使用單鞠＋擱5V御、催±雷1胖0耽％電源供電。籍(勢3菌)騎CS546翁0岸的內(nèi)部電路可述進(jìn)行大部分的戰(zhàn)計(jì)算工作，使騎其對外部微控均制器功能的需大求降到最低。訂(逝4冰)腳具有片內(nèi)看門仙狗定時(shí)器灰（發(fā)Watch待DogTi趴me獲r釋）與內(nèi)部電源帳監(jiān)視器；伶(疾5功)品具有瞬時(shí)電流伯、瞬時(shí)電壓、玻瞬時(shí)功率、電談流有效值、電足壓有效值、功愛率有效值測量閘及電能計(jì)量功必能；示(龍6商)短提供了外部復(fù)理位引腳；丙(訊7環(huán))護(hù)雙向串行接口餓與內(nèi)部寄存器膜陣列可以方便尚地與微處理器兩相連接；線(婆8垂)值外部時(shí)鐘最高錯(cuò)頻率可番達(dá)行20MH竟z魚；孕(銅9扔)浩具有功率方向伙輸出指示。版這些增加的功搬能更加便于與厲微處理器片（超MP冤U濱）接口，并能絡(luò)方便地實(shí)現(xiàn)電笑壓、電流、功裹率的測量和用謙電量累積等功線能垃?？繙啬刍窘Y(jié)構(gòu)與技員術(shù)指標(biāo)勤(怒1)宏最內(nèi)部結(jié)構(gòu)扔CS546卸0狡內(nèi)部集成了兩重個(gè)貪△往-買∑啊A/享D扣轉(zhuǎn)換器、高、腎低通數(shù)字濾波上器、能量計(jì)算只單元、串行接羞口、數(shù)員字餃-龜頻率轉(zhuǎn)換器、繭寄存器陣列和晌看門狗定時(shí)器項(xiàng)等模擬、數(shù)字肚信號(hào)處理單元瘦。保(蹲2綿)鋒棒引腳排列及功刻能為CS546支0體的引腳排列如傳圖葛3幕.茂10缸所示。掀圖專3浩.分10奔CS546雖0縣芯片引腳排列鞭圖南XOUT率（粉Pin辨1廊）售：晶體振蕩器中輸出；勒CPUCLK晴（悔Pin睡2感）乖：爪CP景U沸時(shí)鐘輸出；孫VD+嚴(yán)（卻Pin玩3緒）子：數(shù)字電路電凍源正極；福DGND夸（擾Pin屋4乖）樓：數(shù)字地；四SCLK深（符Pin反5溉）面：串行時(shí)鐘輸歲入；糕SDO挪（跟Pin慘6填）己：串行數(shù)據(jù)輸歷出；巷CS茄（羊Pin價(jià)7腥）奶：片選；鑒NC養(yǎng)（鍋Pin8柳崖、醬Pin1車8功）悲：空腳；獲VIN+烤（食Pin坦9迷）句：差分電壓正造輸入端；伶VIN-宵（啄Pin1摘0遷）艇：差分電壓負(fù)洞輸入端；麥VREFOU嘴T只（串Pin1葡1型）個(gè)：參考電壓輸自出；慧VREFIN紹（號(hào)Pin1加2接）罩：參考電壓輸釣入；泄VA-伍（耗Pin1賽3估）林：模擬地；易VA+濁（茄Pin1嫩4壘）聲：模擬電源正屠極；碰IIN-鋒（協(xié)Pin1漸5建）犬：差分電流負(fù)事輸入端；炕IIN+滿（城Pin1柔6域）刪：差分電流正辭輸入端；配PFMON同（班Pin1飼7戀）烤：電源掉電監(jiān)餡視輸出；搖RESET侵（劣Pin1醒9滿）鈔：復(fù)位輸入；除INT榜（憤Pin2罩0惠）泡：中斷輸出；飯EOUT避（翠Pin2柱1杰）碰：電能脈沖輸筍出；伶EDIR鞏（爸Pin2恥2予）允：功率方向指撈示輸出；肺SDI堤（墾Pin2舞3挨）木：串行數(shù)據(jù)輸土入；犯XIN柏（震Pin2胳4暈）某：晶體振蕩器再輸入搬。揭微(競3屬)變主要技術(shù)指標(biāo)蓮1快)波差分電壓輸入萄范圍宇：飾150m津V冶；搏2旱)馬溫度系數(shù)：唇＜拐60ppm陜/總℃絮3舟)吃功率消耗：沒＜踢10m進(jìn)W受；餓4牽)辨電能計(jì)量精度束：斷在廊30誰0德∶永動(dòng)態(tài)范圍以上抵每秒讀尚取刺0.久1形％夕;墓5稀)參電壓測量精度旱：讀數(shù)鍋的蝦0.死1極％周;銜6重)賀電流測量精度持：讀數(shù)腥的平0.務(wù)1服％真;婚7珠)覽瞬時(shí)功率測量潛精度：讀數(shù)引的叔0.亦1燈％送。春棕緣串行接口及其根操作銜(街1驚)朋你串行接口疑CS546無0優(yōu)的串行口包可括寒4鉛條控制線張：按C偶S免、唉SD沿I爛、牲SD紹O混、瓜SCL夏K五，如果片確選騾C糞S巖直接與邏然輯淺0做相連接，則只術(shù)需垃要甜3共條線就可以完喊成串行口的操乞作，通過實(shí)驗(yàn)把還發(fā)現(xiàn)，如果劇將串行數(shù)據(jù)輸桑入槍SD狡I旦和串行數(shù)據(jù)輸辭出壇SD某O察連在一起，同冠樣可以進(jìn)行串饒行通讀，而且噸僅需要兩條接亦口線，這對于嚴(yán)使布用貝AT志89C熟105緒1肉和郊AT檔89C賄205鳴1誼的系統(tǒng)是極為豈有利的。涼一個(gè)數(shù)據(jù)的傳巷輸總是從向串大行接口扛的問SD席I女發(fā)鉤送船8楊位命令開始的我，當(dāng)命令中包愛括一個(gè)寫入振鋸作時(shí)，在其后笑的屯2溪4枕個(gè)袍SCL茅K蜂周期內(nèi)，串口厘將持續(xù)無從返SD沿I叛引腳讀入串行淺數(shù)據(jù)。當(dāng)發(fā)出堡一個(gè)讀取命令貞時(shí)，串口將根州據(jù)發(fā)出的命令塞，在其后趁的螺窮8燈、賓1嚷6笨、則2錄4攪個(gè)貿(mào)SCL才K崇周期獅從慨SD德O當(dāng)引腳上串行輸旬出寄存器內(nèi)容境。混(動(dòng)2飾)叼誤內(nèi)部寄存器分刷配炎CS546淺0殼內(nèi)部集成了包決括偏置寄存器擴(kuò)、增益寄存器票、脈沖速率寄產(chǎn)存器和參數(shù)寄測存器減等袍1陸6今個(gè)寄存器，還顏集成了串行口筋發(fā)送寄存器、策串行口接收寄敢存器和一個(gè)命垮令解釋狀態(tài)機(jī)漿，這些寄存器宣用來完成基對呆CS546練0持的設(shè)置、采集蓋數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和暢串行輸入輸出揪的控制。傭在系統(tǒng)初始化喬或復(fù)位后均，卵CS546串0苗內(nèi)部寄存器初長始化為以下狀爸態(tài)堡。翼1)猾配置寄存器宇：光0X0000體01妹2)孫偏置寄存器貪：增0X0000中00寺3)頓增益寄存器炭：字0X4000雞00益4)兇脈沖速率寄存慢器蓄：尚0X0FA0錘00妨5)姓周期計(jì)數(shù)寄存廳器止：亭0X000F色A0顧6)咱時(shí)基寄存器講：陸0X8000泉00界7)延狀態(tài)寄存器確：懸0X0000害01斷8)驚屏蔽寄存器曲：穿0X0000纏00直9)址有符號(hào)寄存器犯：喇0X0000霜00怪10)煎無符號(hào)寄存器草：需0X0000確00愛(田3筆)記命令解釋及操這作松對柜CS546電0姓的操作是通過閃向其傳輸命令黃字來實(shí)現(xiàn)的激，鬧CS546蜂0崖提供了寄存器芳的感讀撫/鴉寫和校準(zhǔn)控制霜等在內(nèi)拋的嫌7解個(gè)操作命令，唱所有的命令長篩度均鐘為冊1薦個(gè)字節(jié)分（靠8燃位）。命令狀姥態(tài)機(jī)授在貪SCLK魂糖的上升沿解家釋陳8誠位命令字，它燃將命令字解釋司為公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)拆，同時(shí)為數(shù)據(jù)測的傳輸作好準(zhǔn)懸備。寄存器代讀晝/玩寫命令：這個(gè)功命令通知狀態(tài)初機(jī)需要對寄存搏器進(jìn)行訪問，框在瘡8甩個(gè)筑SCL熄K偏時(shí)鐘周期內(nèi)，軍地址寄存器的嫌讀取被加載到識(shí)輸出緩沖區(qū)，晴在攏第擠2炎4箱個(gè)鋒SCL落K洪時(shí)，寫人數(shù)據(jù)犁被傳輸?shù)捷斎肴ぞ彌_區(qū)。其中萬：甲W/拼R豬：寫絞入踐/遷讀取控足0鐮=的讀取寄存器險(xiǎn)1鑒=壞寫入寄存器痛RA薯0疏～鎖RA徒4?。杭拇嫫鞯刂吠晃粰C(jī)岔(細(xì)4垮)弄CS546蝕0揚(yáng)與蘭AT愛89C篩5命1商的連接電路域CS546磚0舒與尼AT騎89C邊5熟1洪的連接電路嗓如酬圖常3.1擦1餐所示。曠圖損3.纏11酬CS546屆0呈與陵AT算89C攤5課1內(nèi)的連接電路糖3.6喉懷顯示接口電路純設(shè)計(jì)腔撫顯示器的選擇猶智能儀常用的限顯示器有發(fā)光月二極管顯示聞器刺LE竄D松、液晶顯示蕩器店LC猶D烘等。傳統(tǒng)的數(shù)聯(lián)碼管具有：低猶功耗、低損耗闊、低壓、壽命搞長、耐老化、幟防曬、防潮、可防火、防高（考低）溫，對外慰界環(huán)境要求低伏，易于維護(hù)，濕同時(shí)期精度要恒求比較高，稱鋒量快，精確可昆靠，操作簡單席。數(shù)碼管是采更用譜BC語D撫編碼顯示數(shù)字傳，程序編譯容周易，資源占用取較少。但是，鵲本系統(tǒng)要求的戚精確度高，且在要顯示出正負(fù)桂數(shù)值，故要使嶼用大量的數(shù)碼丸管；使用液晶男顯示屏顯示各參種信息，液晶冬顯示屏夾（率LC兼D妥）具有輕薄短譜小、低耗電量滴、無輻射危險(xiǎn)謹(jǐn)，平面直角顯瞧示以及影像穩(wěn)貓定不閃爍等優(yōu)配勢，可視面積盈大，畫面效果柏好，分辨率高泥，抗干擾能力擊強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)淺。乞LC階D洽符合本設(shè)計(jì)系栗統(tǒng)的要求，利岔用其自帶的字春符庫，進(jìn)行編礎(chǔ)程還可以實(shí)現(xiàn)在各信息的顯示愿，即節(jié)省資源榜又省去了大量第編程任務(wù)，且運(yùn)在強(qiáng)光照射下減的戶外進(jìn)行檢窗測時(shí)，他用宵LE驗(yàn)D妹看不清楚讀數(shù)捕，滿而熊LC傅D娃則克服了此缺爺點(diǎn)。譜LC場D要一般分察為妖3她類，即段碼型富液晶模塊、點(diǎn)摔陣字符液晶模妨塊、點(diǎn)陣圖形匙液晶模塊。在僻微控制器試驗(yàn)赴系統(tǒng)中，使用瘋的是點(diǎn)陣字符終液晶模全塊樸LCD160娃2垂。牽LCD160徹2金液晶顯示模塊忍，它可以顯示加兩行，每新行主1麥6隆個(gè)字符，采用綿單矛+5排V號(hào)電源供電，外降圍電路配置簡附單，價(jià)格便宜臉，具有很高的廚性價(jià)比。載LC礙D憐的控制方法屬如效表瞎3.窗1賊所示吃表尋3.1L終CD160盜2豎的控制表護(hù)RS童R/W澆E婦功能移0街0網(wǎng)下降沿膀?qū)懼噶畲a西0歉1餡高電平顯讀標(biāo)志等和五A丸C銳碼括1騰0楚下降沿低寫數(shù)據(jù)豪1痛1修高電平認(rèn)讀數(shù)據(jù)所主要管腳介紹底：按V嘗0嫩：液晶顯示器潮對比度調(diào)整端盛，接正電源時(shí)住對比度最弱，真接地時(shí)對比度壩最高。賄R諷S剩：寄存器選擇想，高電平時(shí)選楊擇數(shù)據(jù)寄存器維；低電平時(shí)選懇擇指令寄存器丹。頁R/美W譯：讀寫信號(hào)線捷，高電平時(shí)進(jìn)反行讀操作，低澆電平時(shí)進(jìn)行寫繼操作。假當(dāng)稅R造S捕和教R/播W秧共同為低電平蒜時(shí)可以寫入指挎令或者顯示地紐址；熊當(dāng)張R肌S候?yàn)楦唠姳礁CR/熄W柿為低福電平時(shí)可以寫京入數(shù)據(jù)。器E權(quán)：使能端，狀當(dāng)緒E才端由高電平跳衣變成低電平時(shí)田，液晶模塊執(zhí)慰行命令。勸勁顯示器接口電體路設(shè)計(jì)懼LCD160陸2縱在設(shè)計(jì)時(shí)采嶄用焦+5柜v匆的驅(qū)動(dòng)電源電玻壓，其輸入、有輸出的數(shù)字信蓄號(hào)受單片機(jī)茄的希P卻3好7規(guī)口的控制，根疼據(jù)所需要求選葡擇信號(hào)流向。駱通過顯示器，窄將該設(shè)計(jì)所求西的精度結(jié)果顯此示出來，這樣刷舉可以判斷低剛壓電能表是否閃正常工作制?；蔐CD160幕2兄顯示接口電路總設(shè)計(jì)如朋圖拐3冷.反12騎所示。言圖垮3插.評12悉LCD1吼60槳2稼顯示接口電路豪3.7碗恢鍵盤接口電路廉設(shè)計(jì)脂槐鍵盤的數(shù)目及隨功能確定陪在微控制器應(yīng)緞?dòng)孟到y(tǒng)中，通敞常都要有人機(jī)浸對話功能。它授包括人對應(yīng)用閣系統(tǒng)狀態(tài)的干辮預(yù)、數(shù)據(jù)的輸白入以及應(yīng)用系釘統(tǒng)向人報(bào)告運(yùn)咸行狀態(tài)與運(yùn)行撤結(jié)果。對于需董要人工干預(yù)的濟(jì)微控制器系統(tǒng)楚，鍵盤就成為鞭人機(jī)聯(lián)系的必俯要手段，此時(shí)異需要配置適當(dāng)栽的鍵盤輸入設(shè)筍備。陜鍵盤電路的設(shè)微計(jì)應(yīng)紡使蘿CP彎U員不僅能識(shí)別是停否有鍵按下，點(diǎn)還要能識(shí)別是逝哪一個(gè)鍵按下依，而且能把此膊鍵所代表的信殃息翻譯成計(jì)算獵機(jī)所能接受的直形式，計(jì)算機(jī)鍛所用的鍵盤有遣編碼鍵盤和非雹編碼鍵盤兩種哪。編碼鍵盤能惰夠由硬件邏輯泳自動(dòng)提供與按修鍵對應(yīng)的編碼決。銀在微控制器試湊驗(yàn)系統(tǒng)中，鍵巡盤接口分為兩協(xié)種接口方式，排即獨(dú)立式和矩由陣式按鍵。本由設(shè)計(jì)系統(tǒng)相對滅來說較為復(fù)雜矮，按鍵要求較運(yùn)多，方便起見謀，選擇茶4*4繼的矩陣式鍵盤什，該鍵盤一部身分為數(shù)字按鍵附，另一部分為蒜功能按鍵。賠為了識(shí)別鍵盤疫上的閉合鍵，亮常用的鍵碼識(shí)蜂別方法有行掃洞描法、行反轉(zhuǎn)嘩法及行列掃描倉法等。本設(shè)計(jì)歡對鍵盤沒做太漫多要求，所以邊，采用行掃描寇方法。休行掃描法又稱饑為逐行（或列矩）掃描查詢法僚，是一種最常譯用的按鍵識(shí)別誘方法，行掃描嘴法識(shí)別按鍵的獸基本原理是：期先將所有的行橡線腐置傷0仰，讀列線的值減，若此時(shí)列線腔上的值全智為殼1橡，說明無鍵按階下。若有某位慢為帽0庭，則說明對應(yīng)餅這一列上有鍵構(gòu)按下，這時(shí)改廉變行掃描碼，良使行線逐行粥為忽0絮，依次掃描。鞏當(dāng)讀到某一列創(chuàng)線的值孤為講0拴時(shí)，就可根據(jù)損此時(shí)的行掃描穴碼和列線的值站唯一地確定按敢鍵的位置，同惑時(shí)也就確定了洲該鍵的掃描碼立。本設(shè)計(jì)系統(tǒng)此就用到了行掃奏描法。給鄰鍵盤電路設(shè)計(jì)表在鍵盤中按鍵奧數(shù)量較多時(shí)，悟?yàn)榱藴p京少砌I/遠(yuǎn)O程口的占用，通炊常將按鍵排列墓成矩陣形式，宰如圖慘3津.恥13爪所示。在矩陣痕式鍵盤中，每鉆條水平線和垂劣直線在交叉處關(guān)不直接連通，勉而是通過一個(gè)征按鍵加以連接活。這樣，一個(gè)鳴端口就可以構(gòu)憐成登4*4=1糊6爆個(gè)按鍵。并且君列線通過電阻衫接正電源，并穴將行線所接的輪單片機(jī)投的種I/友O序口作為輸出端褲，而列線所接忘的濕I/測O渡口則作為輸入述。這樣，當(dāng)按仿鍵沒有按下時(shí)枕，所有的輸出歌端都是高電平沈，代表無鍵按閉下。行線輸出艦是低電平，一格旦有鍵按下，掘則輸入線就會(huì)仙被拉低，這樣戲，通過讀入輸目入線的狀態(tài)就趨可得知是否有勒鍵按下了。陵圖樂3減.誘13異澆糟矩陣式鍵盤鈴此矩陣式鍵盤匙根據(jù)設(shè)計(jì)要求怎，設(shè)置了功能壘鍵與數(shù)字鍵。淋功能鍵主要是香啟動(dòng)鍵、手動(dòng)晨按鍵、自動(dòng)按跌鍵。啟動(dòng)按鍵既要單片機(jī)處于劫待命狀態(tài)；手昏動(dòng)按鍵要人自澇己控制時(shí)間，普計(jì)算出誤差值惠；自動(dòng)按鍵在鎖設(shè)定時(shí)間內(nèi)完勇成誤差計(jì)算?？鐢?shù)字鍵用于所林測電能表型號(hào)悄選擇。各按鍵辱所代表的具體昏功能如下：致S1安～捐S1洞0付：數(shù)字鍵；奉S1隙1襖：啟動(dòng)測量鍵爪；允S1狡2澤：停止測量鍵癥；宜S1錯(cuò)3糟：電能表盤轉(zhuǎn)潤數(shù)輸入；監(jiān)S1改4確：確認(rèn)鍵；大S1筑5徑：參數(shù)查看見木；弟S1庭6岔：測量轉(zhuǎn)數(shù)輸駛?cè)?。?.8故升電源電路設(shè)計(jì)鉤我們本次的系籠統(tǒng)設(shè)計(jì)中使用雕的直流電源是門正哀5漏V伯直流電源，怨供應(yīng)MC早U兄及其外圍電路心、電能計(jì)量芯尾片、光電采樣未器、顯示器、變鍵盤接口電路旱使用。沒如圖勾3.14均所示電路為輸芒出電降壓捎+5佩V棋的穩(wěn)壓電源。敏它由電源變壓不器蛙B賴，橋式整流電嘆路槍D裂1胞～狂D噴4豪，濾波電果容耀C母1創(chuàng)、烘C蒙3銳，防止自激電伸容迷C幸2嬸、振C售3患和一只固定式檔三端穩(wěn)壓穴器守(7805搜)招極為簡捷方便秩地搭成的笨。劣卸220疼V覺交流市電通過終電源變壓器變黨換成交流低壓躍，再經(jīng)過橋式合整流電惱路宅D藝1雕～堤D基4滴和濾波電鍛容懼C紡1滋的整流和濾波沿，在固定式三廁端穩(wěn)壓贈(zèng)器宜LM780液5螺的疫Vi消n蝶和厲GN鉛D確兩端形成一個(gè)索并不十分穩(wěn)定憂的直流電刑壓墳(終該電壓常麥會(huì)因?yàn)槭须婋姴葔旱牟▌?dòng)或負(fù)板載的變化等原帽因而發(fā)生變怒化催)療。此直流電壓轎經(jīng)斑過餅LM780尊5式的穩(wěn)壓始和癢C命3勒的濾波便在穩(wěn)豈壓電源的輸出襖端產(chǎn)生了精度仇高、穩(wěn)定度好憲的直流輸出電嗽壓。本穩(wěn)壓電疏源可作便為博TT鬧L住電路或單片機(jī)斗電路的電源。儲(chǔ)三端穩(wěn)壓器是棵一種標(biāo)準(zhǔn)化、裂系列化的通用適線性穩(wěn)壓電源緊集成電路，以銹其體積小、成制本低、性能好燙、工作可靠性協(xié)高、使用簡捷于方便等特點(diǎn)，螺是目前穩(wěn)壓電瞞源中應(yīng)用最為肺廣泛的一種單哀片式集成穩(wěn)壓槍器件礎(chǔ)。響粱圖泰3利.賺14頂電源電路圖4軟件設(shè)計(jì)詳軟件是系統(tǒng)的海靈魂，軟件的貌靈活性和強(qiáng)大讓性將在系統(tǒng)中挖明顯的體現(xiàn)出四來，是判斷系火統(tǒng)的優(yōu)良與否吩的主要標(biāo)準(zhǔn)之福一世。曬設(shè)計(jì)軟件駱采用模塊化設(shè)紡計(jì)方法。系統(tǒng)些按照不同的功洞能予以劃分，竿然后按一定的悶用途分別編寫壽、調(diào)試，最終扎將所有模塊調(diào)糊試成功后，將同其各個(gè)模塊拼竊接構(gòu)成為妙單項(xiàng)電表檢測亦儀系統(tǒng)刃的軟件部分?？偰K化編程方縱式有利于程序鴉代碼的優(yōu)化，盼而且便于設(shè)計(jì)宴、調(diào)試和維護(hù)握。泥4.1免網(wǎng)主程序設(shè)計(jì)伴主程序的主要邀功能如下：薦(柏1)坑對單片機(jī)系統(tǒng)殃進(jìn)行初始化；航(2)楊及顯示器初始化口；莖(3)泊狼電能計(jì)量芯片繪初始化；埋(4)雄攀內(nèi)存單元附初果值；志(性5)護(hù)進(jìn)行鍵盤掃描彈，檢測各功能瞇鍵的閉合情況陸，并執(zhí)行相應(yīng)才的子程序慧。蹲主程序流程圖執(zhí)如消圖吹4.誓1叮所示。紙圖尤4鄉(xiāng).克1透梳主程序流程圖哥4.2怒槐中斷服務(wù)程序新設(shè)計(jì)俊中斷是通過硬框件來改騎變甩CP乖U求程序運(yùn)行的方短向。程序在執(zhí)呆行過程中由于膽外界的原因而猶被中間打斷的讓情況稱為中斷妥。中斷之后所遠(yuǎn)執(zhí)行的處理程編序，稱為中斷概服務(wù)程序。本端設(shè)計(jì)主要是鍵宿盤中斷。流程加圖如圖捧4居.黃2療所示滋。膛圖林4匯.暑2熔中斷服務(wù)程序頑流程圖叮4.3球測量誤差程序蝦設(shè)計(jì)冠測量誤差流程驟圖測如圖虹4.雹3第所示挪。姑圖惑4島.裂3規(guī)伐測量誤差流程額圖重測量誤差過程害主要是判斷電盾能表的相對誤棕差是否在要求饒范圍內(nèi)，從而囑判斷其是否正膽常工作。結(jié)論焦經(jīng)過一個(gè)學(xué)期圈的努力，畢業(yè)匹設(shè)計(jì)終于完成炎了。在作畢業(yè)忽設(shè)計(jì)的過程中艇，我真正的了亞解到了自己掌傘握所學(xué)知識(shí)的肢情況，通過這劈段時(shí)間畢業(yè)設(shè)衫計(jì)的鍛煉，我個(gè)的理論知識(shí)得舅到了很大的改鈔進(jìn)。鞏本次畢業(yè)設(shè)計(jì)惹的內(nèi)容涵蓋了針電子、控制、就軟件等幾方面要的知識(shí)，。脈這期間，我完棒成了的基本硬嚴(yán)件設(shè)計(jì)及軟件晴程序設(shè)計(jì)，基指本實(shí)現(xiàn)了預(yù)期熔的目標(biāo)?；谟到y(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主菜要內(nèi)容有：匯(炊1)轟對低壓獸單相稻電能表進(jìn)行現(xiàn)悔場采樣很，使用了光電泳采樣器、電壓虛互感器和電流笑互感器，把采腥樣值輸入電能贏計(jì)量芯片，然速后由單片機(jī)計(jì)叉算分析被測電默表是否準(zhǔn)確，次若電表計(jì)量不番準(zhǔn)確計(jì)算其相曲對誤差汽；養(yǎng)(令2)懂對用電線路控進(jìn)行布檢測哪，主要是電壓姻互感器和電流對互感器對其實(shí)鉆施檢測悔；鬼(渣3)舉通剛過波LC暫D慮顯示判斷概結(jié)果和相對誤鴨差，判斷其磨精度是否達(dá)到賣要求，即電能誦表是否正常工咸作斧；切(4)奉改在本設(shè)計(jì)中大抬量使用了單片裂機(jī)的知識(shí)。討本次畢業(yè)設(shè)計(jì)杰，我感到收獲原很大，在設(shè)計(jì)傘過程中，遇到粱了很多在沒有老遇到過的問題揚(yáng)，在老師與同兔學(xué)的幫助下，外都得到了盡妥善撓解決。致謝印在本課題的整巴個(gè)研究過程中迷，我始終得到功了指導(dǎo)老師和先同學(xué)的關(guān)心和舌幫助，使得我胞可以不斷地克面服困難，解決秋問題，順利地勻完成畢業(yè)設(shè)計(jì)沉。圣在此，我要特榨別地感謝我的茅指導(dǎo)老師，他闖在課題的研究蠻過程中給自始賀至終都得到了亞導(dǎo)師下副教授熱情、旬耐心的指導(dǎo)和盲幫助。老師對室本課題的研究丹設(shè)計(jì)給予極大奮的關(guān)注和支持贈(zèng)；同時(shí)廈老師那治學(xué)的楊嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度、廣多博的知識(shí)面和漿豐富的研究經(jīng)攀驗(yàn)以及敬業(yè)的乖精神給我留下兇深刻的印象，包使我受益菲淺老，在授老師的指導(dǎo)下但，我的畢業(yè)設(shè)猶計(jì)達(dá)到了預(yù)期參的目標(biāo)?？ㄋ偸窃陉P(guān)鍵投時(shí)刻居啟發(fā)和開拓我節(jié)的思路，保證判了課題研究的其順利進(jìn)行。在浮畢業(yè)設(shè)計(jì)階段歉，版老師從許多方擱面給予了我無竹微不至的關(guān)心塔和幫助，使我透的自我學(xué)習(xí)能期力有了很大的式提高，為以后震的工作和學(xué)習(xí)蹦打好了基礎(chǔ)，怠在此表示衷心早的感謝。參考文獻(xiàn)倦[1]沾左張迎新．單片填微型計(jì)算機(jī)原督理、應(yīng)用及接歇口技術(shù)（毀第魯2臟版帶）登[M湊]央．北京：國防聲工業(yè)出版社匠，寒2004卡[2]擠盟康華光．電子蔬技術(shù)基攻礎(chǔ)吩-弱模擬部分（第淹四版庫）納[M箭]樣．北京：高等恰教育出版社糕，西2000炮[3]誰似康華光．電子帝技術(shù)基奮礎(chǔ)松-脹數(shù)字部分（第拾四版晝）喜[M極]麥．北京：高等藏教育出版社壽，叔2000差[4]剩陳卓婭欣，彈秦楠泉狼等．咱電能計(jì)量裝置怖遠(yuǎn)程在線檢測咱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與蒜實(shí)現(xiàn)潔[J]舌．若電測與儀表晶，買2008