基于C8051F021的剩余电压测量系统设计
基于C8051F单片机的电力系统智能测控装置的设计
本 文提 出 了 基 于 C 0 1 8 5 F单 片 机 的 电力 系统 智 能 测 控 装 置
2
系统 的 硬 件 设 计
的 设计 , 智 能 装置 集 电力 系 统 测 量 、 制 、 护 、 讯 功 能 于一 该 控 保 通
体 , 监 控 和保 护有 机 的结 合 起 来 , 分 的利 用 了硬 件 资 源 又保 将 充 证 了继 电保 护 的 完 整 性 和 独立 性 。 种 集 成 度 高 、 能 强 大 的智 这 功 能测 控 装 置 对 于 推 动 电 力 系统 自动化 有 着 重 大 的 意 义 。
电 力 自动 化 系统 对 测 控 装 置 的实 时 性 和 精 确 度 要 求 很 高 , 所 以测 控 装 置 一 般 采 用 “ MCU+ S ” “ S + S ” 双 CP D P或 D P D P 的 U
结构 。考虑 到测 控 装 置 在实 际工 作 中 的运 算 量 不 是 特别 的大 , 而
ma d l DC、 考 电 压 电 路 以 及 所 有 功 率 、 量 、 效 值 、 — eaA t 参 能 有 功 率 因数 以及 频 率 测 量 的数 字 信 号 处理 电路 ,能 够测 量各 相 和合 相 的有 功 、 功 、 在功 率 、 功 能 量 以及 无 功 能 量 , 时还 能 测 无 视 有 同 量 各 相 电 流 和 电压 有效 值 、 率 因 数 、 角 、 率 等 参 数 , 能 直 功 相 频 并
关 键 词 : 力 系统 , 控 装 置 , 8 5 F,T 7 2 电 测 C o1 AT02
Ab ta t s rc
Ths i pa r desgn h it l pe i s t e nel i t gen me u e an co tol vc o p as r d n r de ie f owe s s e r y t m ba ed on t e s h C80 MCU e nel 51 F Th it l i — gen vie n e aes t de c it gr t mea ur s emen , n r , o e t co munc t s u c i s f he t co tol t c i pr on. m ia i f n t on on o t po r yse , ghl negrt d. we — we s t m hi y t a e po r i
基于C8051F021的智能传感器设计
维普资讯
第2 2卷第 4期
20 0 6年 l O月
苏
州 大
学
学 报【 自然科学版 )
Vo . 2。 12 No. 4
O N UZ ) UR AIOFS HC J I UNI R I Y( T VE ST NA U融 C E E E T O L S I NC DI I N)
在 系统编程 .
关键 词 :8 5 F 2 ; C 0 1 0 1 电流环 ; S2 2 在 系统编程 ; R 3; 智能传感器
中图分类号 号 :002 7 (0 6 0 —0 10 10 —0 3 2 0 )40 6 —3
0 引言
基于单片机C8051F020的电力参数测量
基于C8051F020单片机的电力参数测量摘要:当今,电能作为一种重要的能源,与我们的生活、工作有着密切的联系,因此如何来测量它的参数就具有重要的现实意义。
本文介绍了一种基于C8051F020单片机的电力运行参数测量装置。
该装置采用单片机为测控核心,使用偏差累积增量法对软件同步算法进行改进;采用工程上常用的数值积分算法,将连续函数离散化。
系统能完成对变压器副边电压、电流有效值、有功功率、无功功率、视在功率及系统用电量的测量,并采用按键控制、数码管显示,测量精度高,反应速度快,界面清晰直观。
关键词:C8051F020单片机;电力参数;偏差累积增量法;数值积分引言:在传统的电力参数测量系统中,多采用8051、80C196等普通单片机作为微控制器。
由于其指令周期长,在实时性方面受到了一定的限制。
随着微电子技术的不断进步,C8051F020单片机体现了单片机集多种器件和多种功能于一身,从“片自为战”向“片上系统”过渡的发展方向。
本文将详细介绍高速微控制器C8051F020在电力参数测量系统中的应用和实现。
系统方案设计交流采样方法交流采样法,即直接对连续的模拟信号进行等间隔采样,再用特定的数值算法进行处理。
对周期为T 的被测信号,设T s 为采样周期,在一个周期内于0t 、1t 、…、i t 、…、1-N t 时刻采样N 个点,令00=t ,如果有:0=-∙=∆T T N T S(1)1,,1,00-==∙-=∆N i T i t t S i i(2)同时成立,则称采样为理想同步采样。
这时第i 次采样点的采样时刻N T i t i /∙=(3)然而同步总是相对的,绝对同步只是理想的情况。
在实际同步采样系统中,要严格满足式(3)是很困难的。
为此,定义同步采样时间误差iξ来表示第i 次采样点的实际采样时刻与其理想同步采样时刻的偏差:N T i t i /i ∙-=ξ(4)目前,利用采样值进行工频电参量测量的理论和方法大多建立在理想同步采样基础上的。
一种基于C8051F021的温度场快速测控装置
调试运行 , 该装置性能可靠, 具有通信、 键盘显示、 报警等功能。 关键词: 单片机 ; 温度场测量 ; 参数设置; 报警 中图分 类号 :G 0 T 42 文 献标识 码 : B 文章编 号 :62—11 (0 6 1 —0 7 17 6 620 )3 0 2—0 3 焊接 阀体在焊接过程中, 焊缝温度极高 , 而阀 门的密封 圈耐 温却 不 高 于 10 为 了保证 阀 门具 5 ̄ C,
和用 于非 易失性 数据 存储 ; 作温度 范 围 一4 ℃ ~ 工 5 +8℃ ; 用 Ke 5 可 iC高级 语 言开 发 , l 与标准 85 全 01 兼容 ; 内部 有 复位 源 并 能提 供 时钟 源 ; 编程 的 I 可 / O 口; 编程 定 时 器 阵列 , 中增 加 了 自动 装 载 的 可 其 定时器 , 可做 日历 时 钟 ; 串 口几 乎 覆 盖 了 全 部 串 其 行 通讯标 准 , 有 低 功 耗 工作 方 式 设 置 ; 5 具 432字 节的 R M ,4 闪速 存储 器 ; A 6K 定时器 , 串行总 线 , 外 部 中断 源 , 转 换 输 入 , 较 器 输 出 , 可 通 过 AD 比 都 C osa 寄 存 器 定 向 到 P , 1P rsbr o P ,2中 的 IO 口 ; / 多 种 节 电休 眠 和停 机方式 。
为 T时 的热电势, 即需要测量的热 电势 ; A( E B T, T) 0 是冷端温度 ( 环境温度) T 而测量端温度为 为 0 T时的热 电势, 即实测值 ; B T ,) EA( o0 是冷端 温度 不为 0时对实测值加入的修正量 , 用以补偿热电偶
冷端 温度 。
狗定时器 、 时钟源; L S F A H存储器可实现在线编程
EA( 00 , 热 电 偶 的 实 际 测 量 值 EA( T ) B T ,) 与 B T, 0 相加 , 到完全 补偿 的冷 端 温度 的全 电势 EA( 得 B T, O; ) 再根 据热 电偶 的分 度 表 , 过 查 表 可求 出实 际 通 的 温 度 值 。 于这 种 测 量 方 法从 原 理 上 消 除 了冷 由
基于C8051F020芯片的多功能计数器设计
技术创新《微计算机信息》(嵌入式与SOC )2009年第25卷8-2期360元/年邮局订阅号:82-946《现场总线技术应用200例》单片机开发与应用基于C8051F020芯片的多功能计数器设计Multifunctional Counter Devise Based on C8051F020Chip(1.海军航空工程学院;2.海军驻沈阳地区航空军事代表室)应朝龙1王岩2刘军2YING Chao-long WANG Yan LIU Jun摘要:本系统针对设计制作简易多功能计数器能接收函数信号发生器产生的信号,实现周期测量、频率测量和时间间隔测量的功能的要求。
通过分频和整形,利用C8051F020的可编程计数器阵列(PCA)的边沿捕捉模式对信号的上升沿捕捉并计时,从而达到对频率、周期和时间间隔测量的目的,并能使测量的范围和测量精度达到预期的要求,还能实现显示温度、时间和记忆10个测量过的历史数据、显示峰值等扩展需求。
关键词:PCA;整形;分频中图分类号:TJ761.7文献标识码:AAbstract:This system is designed as a facility multifunctional arithmometer that can receive the signal coming from the function sig -nal producer and fulfill the request of the measure to cycle,frequency and time interval .After being disported the frequency and plasticed ,the system can time the change of the signal ’s ascending side by PCA to measure the cycle,frequency and time interval.The system can make the range and the precision of the measure fulfill the request of the subject,and it can display the tempera -ture,time ,memory 10measured data and peak value showing.Key words:PCA;plastic;frequency division文章编号:1008-0570(2009)08-2-0076-02引言计数器作为一种测量工具,在实验分析、工业工程制造、测试系统中发挥着巨大的作用。
基于C8051F单片机的电力系统智能测控装置的设计_黄真合
本文提出了基于C8051F 单片机的电力系统智能测控装置的设计,该智能装置集电力系统测量、控制、保护、通讯功能于一体,将监控和保护有机的结合起来,充分的利用了硬件资源又保证了继电保护的完整性和独立性。
这种集成度高、功能强大的智能测控装置对于推动电力系统自动化有着重大的意义。
1系统结构设计电力自动化系统对测控装置的实时性和精确度要求很高,所以测控装置一般采用“MCU+DSP ”或“DSP+DSP ”的双CPU 结构。
考虑到测控装置在实际工作中的运算量不是特别的大,而且需要用到高集成的单片机外围接口资源,本系统采用高性能单片机C8051F020(MCU )+电能计量芯片ATT7022(DSP )相结合的方案。
电能计量芯片主要完成电力系统的电压、电流、功率、频率、电能等参数的精确测量。
C8051F020单片机主要实现设备的保护、人机接口和通信的功能。
系统的结构框图如图1所示。
图1系统结构框图现场的三相电压电流信号,由两级电压电流互感器进行降幅,再经电量处理模块的处理以满足A /D 环节所允许的输入范围。
由于系统的测量精度与保护精度的要求不同,测量精度需要达到0.2%,而保护精度只要求3%。
因此在设计时测量和保护分别采用不同的模数转换器进行转换。
电能计量芯片ATT7022内部集成的六路16位的A /D 转换器和24位DSP ,A /D 转化精度高,数据处理。
单片机C8051F020实时读取电能计量芯片ATT7022测量的结果以及开关量输入模块的状态信息,由CAN 总线或RS485总线通信模块发送给控制中心或其它智能设备,并将精确测量的各参数由液晶显示模块显示出来。
C8051F020内部含有八路12位A /D 转换器,对其输入的采样信号进行转化,并将转换后的数据进行处理,与设定的参考值比较计算和分析,如发现被保护的设备发生故障或出现异常,应及时发出保护命令,通过开关量输出模块输出,完成相应设备的保护动作。
基于C8051F410单片机的剩余电流动作保护装置设计
Science &Technology Vision科技视界0引言随着人们生活水平提高,电器设备迅速增加,由于剩余电流导致直接或间接触电事故时有发生,严重危害了人们的健康,甚至威胁生命。
在电网中安装剩余电流保护器,可以预防人们用电中可能发生的触电事故,保护生命和财产安全,具有十分重大的意义。
国际电工委员会将对其准确的定义是:接地性故障电流。
剩余电流保护器是当人体的可能接触的电压值超过了安全值或人体的触电电流及其他对地故障电流超过了允许值时,能够自动切断电源以保障人身和设备安全的电子设备。
在我国于2005年修订的GB 13955-2005《剩余电流动作保护装置安装和运行》的发布,更是将剩余电流动作保护器在国家民用与农网改造中对用电安全所起到的重要作用给以了充分的肯定和详细的诠释。
根据GB 13955的具体规定,装置的特性参数在不同的电网中如何选择符合标准的剩余电流动作保护,显得非常重要。
1C8051F410单片机性能简介C8051F410是Silicon Laboratories 公司最新推出的8051系列单片机,它可以提供高达50MIPS 的8051核心处理器、C8051F410芯片内含稳压器,可以给系统外部元器件提供电源。
此外,它还整合了丰富的外设功能,如200ksps 的12位AD 转换器、两组12位DA 转换器、温度传感器、可编程电压参考和比较器,C8051F410采用32脚QFN 封装,体积非常小巧灵活,因而成为便携式设备、电子产品和仪器仪表的理想选择,大大简化了硬件电路的复杂度。
C8051F410是完全集成的低功耗混合信号片上系统型MCU。
下面列出了一些主要特性:1.1高速、流水线结构的8051兼容的微控制器核(可达50MIPS);1.2全速、非侵入式的在系统调试接口(片内);1.3真12位200ksps 的24通道ADC,带模拟多路器;1.4两个12位电流输出DAC;1.5高精度可编程的24.5MHz 内部振荡器;1.6高达32KB 的片内FLASH 存储器、2304字节片内RAM;1.7硬件实现的SMBus/I2C、增强型UART 和增强型SPI 串行接口、4个通用的16位定时器;1.8具有6个捕捉/比较模块和看门狗定时器功能的可编程计数器/定时器阵列(PCA)硬件实时时钟(smaRTClock),工作电压可低至1V,带64字节电池后备RAM 和后备稳压器;1.9硬件CRC 引擎1.10片内上电复位、VDD 监视器和温度传感器、片内电压比较器多达24个端口I/O 具有片内上电复位、VDD 监视器、看门狗定时器和时钟振荡器的C8051F41x 器件是真正能独立工作的片上系统。
剩余电压在线检测仪器的设计与开发
剩余电压在线检测仪器的设计与开发
本报告旨在探讨一种新型的剩余电压在线检测仪器的设计与开发。
首先,剩余电压在线检测仪器是一种用于测量剩余电压的仪器,其目的是确保周围电气设备中的电压稳定,良好的安全运行。
该仪器的设计包括电源、控制器、显示屏、电源及连接器等。
其次,该仪器的设计应重点突出安全性。
它需要从电源入口处截取和测量母线电压,并将其反馈给检测控制器,以确保悬挂电源的电压安全,同时确保电线对人们的安全。
另外,设计时也注意安全保护功能,以防止安装时发生危险情况。
此外,该仪器还应具备良好的可靠性和可用性,以便使用者能够牢靠地使用该仪器,同时又能收集准确的数据。
最后,剩余电压在线检测仪器的开发阶段包括:设计、制造、试验、审核、检验、安装、调试等。
首先,在设计阶段,将制定电气技术文件供制造商按照标准进行制造;接着,在试验阶段,将通过实验验证制造出来的仪器是否能够达到规定的性能要求;然后,在审核阶段,专门的审核小组将根据设计要求和试验结果评估仪器的性能;随后,在检验阶段,检验小组将对仪器进行检验,以确保其质量;紧接着,在安装阶段,工作人员将安装仪器,并且确保设备安装正确;最后,在调试阶段,调试人员将根据测试结果调试仪器,以得到合理的参数设置。
总之,剩余电压在线检测仪器的设计与开发充分考虑了安全性、
可靠性和可用性,保证其质量,同时也保持了安装和调试的质量。
希望本报告能够为仪器设计和开发提供有用的参考。
基于C8051F020的晶体管V-I特性测量仪设计
强型单 片机 C 0 10 0产 生 阶梯 信 号 和 扫 描信 号 , 85 F 2 同时采 集 晶体 管 的输 出电 流及 输 出电压 , 助 L D 借 C 显示其输 出特 性 曲线 。除特 定 的功 能 , 大 电流 、 如 高 电压外 , 它功能 与专 用 的 晶体 管输 出特 性 曲线 图 其
2 1 年第 2 00 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ期
中 图分 类 号 :N 2 T 3 文 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 : 0 2 5 (0 0 1 0 1 0 1 9— 5 2 2 1 )2— 0 1— 4 0
基 于 C 0 0 0的 晶体 管 V I 性 测 量 仪设 计 8 5 2 1 F —特
俞 菲 , 陈庆 防 , 邬杨 波
( 宁波大学信息科学与工程学 院,宁波 3 5 1 ) 12 I
摘 要 :提 出 了一 种 基 于 C 0 10 0单 片 机 的 便 携 式 晶体 管特 性 曲线 图 示仪 。 该 仪 器能 显 示 85F 2
N N、P P等 晶体 管 的输 出特 性 曲线 ,并 能在屏 幕 上 直接 显 示 hr 。在 硬件 设 计 上 ,充 分利 用 P N r值
基于C8051F020无创血压测量系统的设计
自动化测试计算机测量与控制.2008.16(9) Computer Measurement &Control ・1227・收稿日期:2007211226; 修回日期:2007212229。
基金项目:国家自然科学基金资助项目(60674044)。
作者简介:唐国栋(19822),男,广西桂林人,硕士研究生,主要从事生物医学信号仪器方向的研究。
文章编号:167124598(2008)0921227202 中图分类号:TP274;R544文献标识码:A基于C8051F020无创血压测量系统的设计唐国栋,覃爱娜,赖旭芝(中南大学信息科学与工程学院,湖南长沙 410083)摘要:血压和脉率是人体的重要生理参数,准确地测量人体血压和脉率对人体的健康起着非常重要的作用;文中介绍了以C8051F020为核心的无创血压测量系统,从硬件和软件两个方面详细说明了设计方法;血压信号通过前端放大电路和滤波电路后,经过单片机采集后运算得到血压值和脉率值,最后系统通过LCD 动态实时显示测量的结果,同时给出了在遇到异常情况时处理的方法,保证了无创血压测量的安全性;经过实验表明,使用方便灵活,具有较高的临床应用价值。
关键词:单片机;无创血压;脉率;示波法Non Invasive Blood Pressure System B ased on C8051F020Tang Guodong ,Qin Aina ,Lai Xuzhi(College of Information Science and Engineering ,Central South University ,Changsha 410083,China )Abstract :The blood pressure and pulse rate are two important physiology parameter of human body ,accurate measurement of t he blood pressure and pulse rate are playing vital role to t he human body healt h 1A measuring system of blood pressure of human body based on C8051F020is introduced in t he paper ,and hardware and software design met hods are described in detail.Blood pressure signal first get s t hrough t he preamplifier and filter circuit ,t hen is computed by t he C8051F020MCU ,blood pressure and pulse rate values will be obtained ,system display blood pressure and pulse rate by LCD ,can be used conveniently and has high clinic value 1K ey w ords :MCU ;non -invasive blood pressure ;pulse rate ;oscillometric met hod0 引言血压是反映心血管系统状态的重要的生理参数,对其进行监测,特别是长时间的精确监测,在临床工作中变得越来越重要[1-2]。
基于C8051F020单片机的虚拟仪器测试系统
本文介绍一种新型的虚拟仪器测试系统,它由数据采集子系统和数据通讯、处理分析子系统两部分组成。
其结构原理如图1所示。
数据采集子系统以C8051F020单片机为核心,此单片机功能全面、强大,可实现对目标信号精确采集、数字滤波和通过串口RS-232C高速向上位机传输采集的数据数据通讯、处理分析子系统采用VB6.0编写通讯模块,用MATLAB7.0完成数据的转换处理、分析、显示和存储。
两子系统通过RS-232C串口进行高速数据通讯,插拔便捷。
该虚拟仪器测试系统打破了LabVIEW等软件平台对虚拟仪器开发的束缚。
1虚拟仪器测试系统数据采集子系统1.1数据采集子系统的硬件硬件主要由高速、高性能C8051F020单片机、A/D转换接口电路、人机接口电路、串口通讯电路、电源电路、系统复位电路、A/D转换电压基准电路、外部时钟电路、JTAG接口电路等组成。
1)C8051F020单片机。
是完全集成的混合信号片上系统SOC(Systemonchip)级MCU芯片,是具有与MCS-51内核及指令集完全兼容的高速、流水线结构单片机。
机器周期由标准的12个系统时钟周期降为1个系统时钟周期,峰值性能可达25MIPS。
除了具有标准8051的数字外设部件之外,片内集成了数据采集和控制系统中常用的模拟部件和其他数字外设及功能部件,两个全双工增强型串行通讯接口(UART),真正12位、100Ksps逐次逼近型(SAR)8通道ADC,完全能够满足高速、高精度、多通道的数据采集、数字滤波、数据传输的需求。
片内还集成了一个JTAG协议为基础的调试电路,配置的JTAG接口完全符合IEEE1149.1标准。
通过JTAG接口可实现对C8051F020单片机闪存的读写操作,以及全速、非侵入式在系统调试。
2)A/D转换接口电路。
C8051F020单片机的ADC0子系统各通道输入应为小于等于基准电压(VREF)的电压信号,而传感器信号多为微弱电流信号,所以要根据信号采集传感器的特点,在通道接口设计传感器信号处理电路,电压转换电路和便插式接口。
基于C8051F021的剩余电压测量系统设计
基于C8051F021的剩余电压测量系统设计付艳玲;肖海清;王宏伟;李秀学【摘要】A Residual Voltage system based on C8051F021 was introduced for the safety testing requirements of household appliances in National Standard. Architecture of the system was described, and hardware circuit was introduced in details, especially anayzed the voltage acquisition circuit, and the design of the whole software was presented. The measurement system, which had the fuction of parameter settings, data collection and data display, mainly realized the detection and analysis of Residual Voltage. Finally, Simulation of plug had been manufactured and measured by the system. Many advantages such as high accuracy and high reliability etc. were shown for the system by practical test.%针对国标对家用电器产品的安全检测要求,提出了一种基于C8051P021微处理器的剩余电压测量系统设计,阐述了测量系统的体系构架,详细介绍了测量系统的硬件电路设计,重点对电压采集回路进行了分析,并给出了整个系统的软件设计流程。
基于C8051F020的集成运放参数测试仪设计
Ab t a t C 0 1 0 0 mir c n ml rb s d c o e - o p o e a in la l e e in p r me e so e ts se , s sr c : 8 5 F 2 c o o t l a e l s d lo p r t a mp i rd sg a a t r ft s y t ms t t e o i f e meh d sn u i a y o mp, a h p a n u f e o tg ip to s tc re td f r n il mo e e c a g n to su iga xl r pa i c n t e o mp i p to s t l e, u f e u r n , i e e t — d x h n e a d v a n a
Hale Waihona Puke 为核心 , 运用辅助运算放大器法测量集成运算放 大器的参数 , 设计 出具有 自动量程转 换、 自动测量功能的集成运放参数测
试 仪 。 [
抑制 自激 现象的发生 。C 3 C 1 , 7的值 由实验获得 , 将数百皮法
基于SOC单片机C8051F022的蓄电池剩余电量的测量
图 中R 、尺 为 正 、负 电极 的极 化 电阻 ; C 、
c 为正、负电极 的极化 电容 ;L 为引线 电感 ;R。
为 电池 欧姆 电阻 。
性(.8 0 8 左右) ,通过测量 电池 内阻可较准确的预测
剩 余 电量 。
蓄 电池欧姆 电阻尺。 表征了电池的荷 电程度 。
LIFu i we
( io o ain l olg . io2 5 , hn ) Zb ct a C l e Zb 5 0 C ia V o e 1 3
Ab t a t h a u e e tme h d o m an n a a i fa so a e b t r s i to u e n t i a e , s r c :T e me s r m n t o fr e i i g c p c t o t r g a t y i n r d c d i h s p p r y e
5 示 , 主 要 有 音 频 信 号 发 生 器 、耦 合 驱 动 电 所
图2 蓄 电 池 交流 等 效 阻抗 模 型
欧 ,因此 测 量 线 的 阻抗 就变 得 不 可 忽 略 ,为 此将
驱 动 电流 回路 和 感 应 电压 电路 分 开 ,采 用 四 线法
路 、 差 动 放 大 电路 、 滤 波 网 络 、整 流 电路 、相 位 检 测 电路 、 电压 电 流 取 样 电路 、S OC单 片 机 C8 5 F 2 、LC 0 1 02 D显 示 器 ( M l 8 4和 键 盘 组 LC 2 6 ) 成 。 除 了 那 些 无 法 集 成 的 外 电 电路 或 机 械 部 分 外 ,S ( se O hp OCs tm n c i ,片上 系 统) 术可 以将 y 技 其他所 有 的系统 电路 全部 集成 在一 起 。
C8051F021单片机实验指导
提要:实验项目1、单片机的IO编程实验1 IO开关量输入实验实验2 IO输出驱动继电器(或光电隔离器)实验实验3 IO输入/输出------半导体温度传感器DS18B20实验2、单片机的中断系统实验1 外部外部中断----脉冲计数实验3、单片机的定时器/计数器实验1 计数器实验实验2 秒时钟发生器实验4、单片机的串口特点和编程实验1 PC机串口通讯实验实验2 RS485通讯实验5、存储器实验1 RAM存储器读写实验6、PWM发生器实验1 PWM发生器(模拟)实验实验1 PWM发生器(内部)实验7、WDG看门狗实验1 外扩WDG(MAX813)实验实验2 WDG(内部)实验8、SPI总线实验1 SPI(模拟)实验-----TLC2543 AD转换实验实验2 SPI(模拟)实验-----TL V5616 DA转换实验9、I2C总线实验1 I2C(模拟)实验-----A T24C01读写实验实验2 I2C(内部)实验-----A T24C01读写实验10、综合实验实验1 HD7279LED数码管显示实验实验2 HD7279键盘实验实验3 外部中断---电机转速显示实验11、步进电机正反转实验12、TFT液晶显示彩色条纹实验13、16X16LED点阵显示汉字实验一、单片机的IO编程实验1 IO开关量输入实验目的:学习单片机读取IO引脚状态的的方法。
内容:编程读取IO引脚状态。
设备:EL-EMCU-I试验箱、EXP-C8051F021 CPU板。
编程:首先要把相关的引脚设置在IO的输入状态,然后写一个循环,不停地检测引脚的状态。
步骤:1、将CPU板正确安放在CPU接口插座上,2、连线:用导线将试验箱上MCU部分的IO1--- IO8分别连接到SWITCH 的8个拨码开关的K1---K8的输出端子K1---K8上,连接好仿真器。
3、试验箱上电,在PC机上打开Keil C环境,打开试验程序文件夹IO_INPUT 下的工程文件IO_INPUT.Uv2编译程序,上电,在函数main()的最后一句设置断点,进入调试状态,打开窗口Peripherals-->IO-Port-->P3,改变开关状态,运行程序到断点处,观察窗口的数值与开关的对应关系。
基于C8051F020的配电综合监测仪的研制的开题报告
基于C8051F020的配电综合监测仪的研制的开题报告一、选题背景随着配电综合监测的需求越来越大,配电综合监测仪的应用越来越广泛。
配电综合监测仪能够对电力系统进行全面的监测和预警,能够及时发现各种问题并进行处理,从而提高电力系统的可靠性、安全性和稳定性。
本文基于C8051F020单片机设计了一种配电综合监测仪,该综合监测仪能够实现电流、电压、频率等参数的监测,并通过RS485接口与上位机进行通信,上位机能够实时监控电力系统的状态。
二、选题意义目前,国内外的配电综合监测仪市场需求量越来越大,但是大多数产品都存在成本高、功能不完善等问题。
本文所研制的配电综合监测仪不仅集成了电流、电压、频率等多种参数的监测功能,还具备通信功能,能够与上位机进行实时通信。
该综合监测仪具有成本低、功能完善的优点,能够满足市场需求。
三、研究内容及方法1、硬件设计该综合监测仪的硬件电路设计包括电源电路、信号采集电路、A/D转换电路、通信电路等部分。
其中,信号采集电路使用了差分放大电路,增强了信号的稳定性和精度,通信电路采用RS485接口,能够与上位机进行通信。
2、软件设计该综合监测仪的软件设计包括主程序设计和通信协议设计两部分。
主程序设计主要实现了参数采集、存储、处理和显示功能,采用了可拓展的设计方法,能够轻松实现新功能的添加。
通信协议设计采用了MODBUS 协议,能够与现有的监测软件进行兼容。
四、拟解决的关键技术问题1、信号稳定性和精度问题信号采集电路采用了差分放大电路,增强了信号的稳定性和精度,能够在多种工况下实现准确的采集操作。
2、通信协议的兼容性问题通信协议采用了MODBUS协议,能够与现有的监测软件进行兼容,提高了应用的灵活性和可扩展性。
五、预期成果与创新点1、预期成果·实现电流、电压、频率等参数的监测和显示功能;·实现与上位机的通信功能,能够与现有的监测软件进行兼容;·结合现场成本和性能等各种因素,实现成本低、性能优的配电综合监测仪。
基于C8051F020单片机的多路压力测量仪
基于C8051F020单片机的多路压力测量仪
1 引言压力测量对实时监测和安全生产具有重要的意义。
在工业生产中,为了高效、安全生产,必须有效控制生产过程中的诸如压力、流量、温度等主要参数。
由于压力控制在生产过程中起着决定性的安全作用,因此有必要准确测量压力。
为了测到不同位置的压力值,研制了基于C8051F020 单片机的测量仪。
通过压力传感器将需要测量的位置的压力信号转化为电信号,再经过
OP07 运算放大器进行信号放大,送至C805lF020 单片机内部的高速率12 位A/D 转换器,然后将模拟信号转换成单片机可以识别的数字信号,再经单片机转换成液晶显示器可以识别的信息,最后显示输出。
与此同时,可以利用
SD 卡存储器将各通道设定的压力值、系统参数存储起来,以便在系统断电或复位后,能使其继续运行,增强系统的抗干扰性能。
2 硬件电路图l 给出多路压力测量仪的系统框图。
其硬件部分主要由压力传感器、C8051F020 单片机、SD 卡存储器、液晶显示器、键盘及信号调理电路等组成。
2.1 压力传感器信号采集电路图2 给卅压力传感器信号采集电路。
它选用了测量范围广,精度较高,性能价格比好的电阻应变式压力传感器;信号放大部分采用功耗低,输入失调电压小,线性度好的OP07 运算放大器:A/D 转换模块采用C8051F020 内部设置的高速率12 位A/D 转换器。
图2 中OP07 的输出失调电压为2 mV,通过滑动变阻器R8 可调节输出失调电压的大小。
tips:感谢大家的阅读,本文由我司收集整编。
仅供参阅!。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2 硬件 电路设计和关键模块分析
种以单片机 C 0 1 01 8 5F 2 为核心控制单元 的智能
微 处 理器 选 用单片机 C 0 10 1 为控 制 85F 2 作
测量系统,实现了对用电没备剩余 电压的测量。
器, 控制电压的通断电以及信号采集 、 显示等工作。
单片机 C 010 1 8 5F 2 的主要特点是 : 内核和指令系
由单片机系统 、相位检 测电路、断电控制电路与
驱动电路、电压采集 电路、L D显示、按键输入 K i C 1 C e — 5 的编译环境,程序代码可读性和移植性 l 等几 部分组成。系统工作流程如下 : 连接测量样品, 强 。
确定接线无误后, 按下开关键 , 系统先进行初始化 , 电源指示灯亮,L D显示交流电压的实时值,操 C 作员通过调压旋钮将 电压稳定到 2 0 在测量前, 2V;
1 系统结构及功能
系统 的结 构框 图如 图 1 示 ,整 个系统 主要 所
统与 MC 一 1 Sபைடு நூலகம்5 系列单片机完全兼容 ; 指令执行速
度高达 2MIS; 5 P 全部 I 、R T T G引脚均允 / S 、JA 0 许5 V输入 ; 运行程序过程中可进行 内部、外部时 钟切换以减小单片机功耗等。软件运行环境采用
s se b r c c e t y t m y p a t a t s. il
Ke wo ds C8 5 F; R e iua Vo mg ; me s r me t y tm y r : 0 1 s l d l e au e n s s e
★基金项 目 : 中国
长基金项 目 《 电器产 品剩余 电压 检测方法的研究 》 2 1J 0 5 o ( 0 0K 1
相连。其中 7L 2 5 4 S4 是八位双 向总线收发器,它 可将液 晶模 块 的数据 总线与 C U的数据线 相连, P
负责控制数据的传输 ,并具备数据锁存和缓冲功
剩余电压检测装置的主程序的作用是完成各
能 ;4 C4 7H 1 为六输入反相驱动器,可驱动液晶模 模块 的初始化 ,使每个模块进入 正常的工作状态, 块 的 4条控制线。该 液晶模 块的接口电路如图 4 协调各模块之间的工作流程以实现剩余电压检测
图如 图 6 示,断 电后,插 头两端 的 电压满 足 所
t
U, =Uo e足 ,插头 的检 测值 为峰值 断 电 f1S ・ c =
后 的电压值 ,其 中峰值 电压 U = 5 。经过 计 o2 oV
i to u e e al, s e il a z d t e v l g c u s i n c r u t a d t e d s n o e who e s f r e wa n r d c d i d t i e p c a y a y e h o t e a q i t ic i, n s l n a io n h e i f h g t l o t wa s pr s n e . e m e ur m e y t m , e e t d Th a e nt se s s wh c a e ̄ c o f a a e e e t g , aac l c i n a d d t i ly ihh d t h i t n o p rm t rs ti s d t o l to n a ad s a , n e p r i 1 e l e h e e to d a ay i o e i u l g . i al S m u a o f l g h d b e a u a t r d m r y r ai d t e d t ci n a l s fR s a Vo t e F n l 1 z n n s d l a y, i lt n o u a e n m n fc u e i p
所示。
的功能。电压检测程序是控制 电压关断、实现剩
余电压采集和处理的功能。中断程序包括按键输 入中断、电压峰值中断,以及定时器中断。
4 测 试 验 证
我们 结合 两组 R C电路对本 文 设计 的剩 余 电压 检 测 仪 进行 了 测试 验 证 ,实 验 中用 串有 R C电 路 的插头 作 为被 测 样 品 阻 电路 的原理 】 ,
强、 测量精度高、 工作稳定可靠、 适用范围广等优点。 关键词 :C 01 ;剩余电压 ;测量系统 8 5F
中图分 类号 :TP 1 文献标 识 码 : 26 A
D e i n o e r sd l o t g y t m s d o sg ft e i ua la e s se ba e n h v
摘要 :针对 国标对家用电器产品的安全检测要求, 提出了一 _种基于C 0 1 0 1 8 5F 2微处理器的剩余电压测量 系统设计, 阐述了测量系统的体系构架 , 详细介绍了测量 系统的硬件 电路设计, 重点对 电压采集回路进行 了分析, 并给出了整个系统的软件设计流程 。 该系统具有参数设定、 数据采集 、 数据显示等功能 , 主要实 现对电器产品剩余电压 的检测和分析。 制作了检测样品并进行测试 , 实验 结果表明, 该系统具有实时性
0 引 言
剩余电压是电气设备断电后,电源插头各极
间、用电设备内部储能器件在一段 时间内保持的 电压 u 。如果用电 备内部储能器件足够大, 会导
成后,按测量键 ,系统开始检 测施加 的电源供 电
相位 ,判定到相位零点后,延时到电压峰值 ,通
过驱动断电控制电路对交流供 电进行断 电,经设 定的时间参数延 时后,采集回路开始采集样品的
2 们2年 9月 簟 9强
电 子 测 试
EL ECT RONI E C T ST
S p 2 1 e . 02 No9 .
基于C 0 0 1 8 5 F 2 的剩 余 电压测 量系统设 计★ 1
付艳玲 肖海清 王宏伟 , , ,李秀学 ( .中国检验检疫科学研究院 , 北京 102 ;2 1 013 .北京长城航空测控技术研究所 ,北京 107 ) 0 16
27 L 液 晶显 示 电 路 _ CD
液晶采用 S 2 02A点阵图形液晶显示模 MG 4 18
块,液 晶模 块采用数据并行传输模式,通过两个
驱动芯片 7L 25 7H 1 4 34 和 4 C 4与单片机 C 0 10 1 8 5F 2
26 按 键 电路 设 计 .
控制按 键使用了 5 个按键 ( 参数选择、上调 按键、下调按键 、复位按键 、测试按键 ) 。用到的
器。它可以精确测量和计算有功电能、瞬时功率等。 C 56A可以使用低成本的分流器或互感器测量电 S40
流, 使用分压电阻或电压互感器测量电压。本仪器 中,电压信号经运放放大后作为 C 56 的电压输 S4 0 入 信号 电路原理图如图 3 所示。
联有 阻容滤 波器,用来吸收继电器 吸合、关断时
22 相位检测 电路 .
为了对供电电压进行控制,必须对施 加的电
系统处于待机状态,操作员可以通 过按键设置测 源 的相位实时检测,电路如图 2 所示,从电源变 量的次数,断电后测量时间等参数 ; 参数设置完 压器次级输出一组 6V低压电源,供初始相位检 测用,此低压电源经全波整流、降压、整形放大后, 输出至单片机外部中断输入端, 完成相位的检测 。
C8 5 F0 0 1 21
F n i g ,Xio Haq n u Ya l n a i i g ,W a g Ho g i,L u ue n n we i Xi x
( . hn s A a e fnp c o a n n Beig 10 2 , hn ; 2 B in agh n rnu cl 1 C iee cd myo Iset nQur t e, in 0 1 3 C a i ai j i . e igChn ce gAeo a t a j i Mesrmet n nrl c n lg sac smd , in 0 16 Chn ) aue n dc t h oo yReerhI t eBeig1 0 7 , ia a o o Te ni j
剩余电压,并将采集值传输给单片机 ,单片机对 致用电设备在切断 电源后存在电能,此时人如果 采集的数据进行实时处理、存储、显示。 接触到储能元件或插头就有触 电的危险。家用电 器产品安全标准 ( B 76 ) G 40 . 也提 出了对器具的剩 1 余 电压检测要求 曙 ,因此电器产 品安全检 测需要 对此项指标进行检测。针对这种情况, 文中设计了 21 主控核 心电路设计 .
n au e y t ytm M n d a tg ss c sh h a c rc ih rl it ec we es o o h a dm e s rd b esse . a ya v n a e u h a g c u ay a d hg eibl t. r h wn f rt e h i n a i y
Abs r c :A e i u l g y t m a e n C8 5 F 2 a n r d c d f rt e sf t etn e u r m e t f ta t R sd a Vo t e s s l a e b s d o 0 1 0 1 W s i to u e o h ae y tsi g r q ie n so
图 1 系统 结 构 图
图 2 相 位 检 测 电 路 原理 图
设计 与研发
23 驱 动 电 路 .
驱动 电路选用反 向缓冲器 MC 43 11,它能实
24 电压 采 集 电路 .
剩余 电压的采集 由单相双向功率芯片 C 5 6 S4 0
现 3 l 平转换。 .V到 2 3 V电 单片机检测到相位零点, 来完成,C 5 6A是一个包含两个 A c S4 0 D 、高速电 延时到电压峰值 ,单片机触发 MC 43 11 ,输出的信 能计算功能和一个串行接口的高度集成的模数转换 号控制相应继电器的关断 瞄 。在继电器的两端并