论文一种基于单片机电能表设计是适合不知如何写电能表方面的相关专业大学硕士和本科毕业论文以及关于电表调慢遥控器论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料下载。
摘 要：本设计中主要完成电能计量模块、实时时钟模块和IC卡模块的软硬件设计.此电能表主要由计量模块、单片机、IC卡模块、LCD显示、EEPROM存储器、实时时钟电路及电源电路等部分组成.单片机通过控制在其中的各种程序,控制着其它硬件模块的工作状态,由它智能化地形成并可靠地提供电能计算、时段判断、费率切换、IC卡读写、电能量控制及负荷控制等功能.
关键词：电能表；单片机；设计
一、AT89C51单片机简介
AT89C51单片机芯片内包括：（1）一个8位的微处理器（CPU）；（2）片内256字节数据存储器RAM/SFR,用以存放可以读/写的数据,如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据等；（3）片内4KB程序存储器Flash ROM,用以存放程序、一些原始数据和表格；（4）4个8位并行I/O端口P0-P3,每个端口既可以用作输入,也可以用作输出；（5）两个16位的定时器/计数器,每个定时器/计数器都可以设置成计数方式；（6）具有5个中断源、两个中断优先级的中断控制系统；（7）一个全双工UART的串行I/O口,用于实现单片机之间或单片机与PC机之间的串行通信；（8）片内振荡器和时钟产生电路,但石英晶体和微调电容需要外接.以上各个部分通过片内八位数据总线相连接.
二、电能计量芯片模块
本设计采用现在比较流行的电能计量芯片CS5460A实现对电能等电量的采集和测量.CS5460A 是Crystal 公司推出的用于测电流、电压、功率等的芯片, 是CS5460 的增强版, 精度高、性能强且成本低.CS5460A 包含两个ΔΣ模-数转换器（ADC）、高速电能计算功能和一个串行接口的高度集成的ΔΣ 模-数转换器.它可以精确测量和计算有功电能、瞬时功率、IRMS 和VRMS ,用于研制开发单相2 线或3 线电表.CS5460A可以使用低成本的分流器或互感器测量电流,使用分压电阻或电压互感器测量电压.CS5460A具有与微控制器通讯的双向串口,芯片的脉冲输出频率与有功能量成正比.CS5460A 具有方便的片上AC/DC 系统校准功能.“自引导”的特点使CS5460A 能独自工作,在系统上电后自动初始化.在自引导模式中,CS5460A 从一个外部EEPROM 中读取校准数据和启动指令.使用该模式时,CS5460A 工作时不需要外加微控制器,因此当电表用于大批量住宅电能测量时,可降低电表的成本.并且本芯片集成度较高便于编程控制,故本设计采用此方案.
三、实验验证
根据方案设计的要求,测试过程共分为三大部分：硬件调试、软件调试和软硬件联调.电路按模块调试,各模块逐个调试后,再进行联调.单片机软件先在最小系统板上调试,确保外部电路正常工作后,再与硬件系统联调.
1.硬件调试
硬件调试,查看个硬件模块电路的连线是否与逻辑图一致,用万用表检测有无短路或短路现象,器件的规格、极性是否有误.检查完毕,用万用表测量一下电路板正负电源端之间的电阻,排除电源短路的可能性.
2.软件调试
本系统的软件调试因AT89C51核心模块的使用而变得相对容易,keilc软件开发环境,能判断语法差错和逻辑差错,判断程序无误后,可以直接下载到单片机中进行调试.
3. 软硬件联调
在软件和硬件都基本调通的情况下,进行系统的软硬件联调.按照由上向下,模块化设计的理念对模块逐个调试：首先,调通液晶显示模块,接着给芯片CS5460A的电压通道和电流通道通入满量程信号,根据液晶显示对芯片内的校准寄存器进行设置,进而对测量进行校准调试.调好后,即该芯片能正常工作后,再通以交流市电进行进一步校准调试.等模块逐一调通后,再进行联调.再连接成一个完整的系统调试.电能表总硬件电路图如图1所示.
图1 电能表总硬件电路图
四、结语
本电能表的硬件设计原则是在低功耗的前提下,实现多功能目的,该芯片功耗低,特别适用于电能表控制线路多、功能全、功耗低的要求.它能方便地读取IC卡的数据,并控制液晶显示器的工作,同时还可以将电能表的数据存入EEPROM进行永久保存并可通过串口送至表外的数据终端,大大地提高了电能表的智能化功能.
参考文献：
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作者简介：王宝成（1985-11—）,男,河南永城人,2008年6月毕业于华侨大学电气工程及其自动化专业 ,助教,研究方向：电机与电气相关专业的教学与研究.
总结:该文是关于电能表论文范文，为你的论文写作提供相关论文资料参考。
参考文献：
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