基于ATmega16单片机的电网的功率因数测量
《基于ATmega16单片机多功能充电器的硬件开发》毕业设计(论文)
学号：xxxxxxxxxxx毕业设计说明书基于ATmega16单片机多功能充电器的硬件开发The hardware development of the multifunctionl charger based on ATmega16 MCU学院计算机与电子信息学院专业电气工程及其自动化班级xxxxxxx 学生xxxxx指导教师（职称）xxxxxxx论文时间2015 年01 月01 日至2015 年06月7日广东石油化工学院本科毕业设计（论文）诚信承诺保证书本人郑重承诺：《基于ATmega16单片机多功能充电器的硬件开发》毕业设计（论文）的内容真实、可靠，是本人在熊建斌老师的指导下，独立进行研究所完成。
毕业设计（论文）中引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处，如果存在弄虚作假、抄袭、剽窃的情况，本人愿承担全部责任。
学生签名：年月日院（系）：计算机与电子信息学院专业电气工程及其自动化班级：xxxxxxxxxx 学生：xxx 学号：xxxxxx一、毕业设计课题基于ATmega16单片机多功能充电器的硬件开发二、毕业设计工作自2015 年01月01日起至2015 年06 月07 日止三、毕业设计进行地点广东石油化工学院四、毕业设计的内容要求主要内容：（1）系统设计思路；（2）硬件设计；（3）软件设计实现；具体实现：充电器接入电池后，MCU对电池电压进行检测，如果电池电压小于4.2V，则接通光电耦合器，并把电压显示LCD上对电池进行充电，整个充电过程都需要不断检测电池电压。
当电压达到饱和，即电压达到4.2V，MCU断开光电耦合器，停止充电，并且报警。
指导教师xxxxx接受毕业设计任务开始执行日期2015 年 1 月 1 日学生签名摘要蓄电池的使用已长达一百多年，电池性能的好坏对电子产品的使用效果有着及其重要的作用，而且充电器的功能又直接影响到电池的使用。
充电器用途广泛，在很多领域都有涉及，尤其是手机、相机、玩具、便携设备等领域使用最广泛。
《单片机原理与应用》课程设计基于atmega16实现的电压和温度的采集及液晶显示系统
课程设计任务书学生姓名：专业班级：自动化0501班指导教师：工作单位：自动化学院题目: 电压和温度的采集及液晶显示要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）（1）系统能够测量环境温度，测量范围0-100摄氏度。
（2）系统能够测量给定电压，测量范围0-5V。
（3）电压测量精确到0.01伏，温度测量精确到0.1摄氏度。
（4）具有液晶实时显示当前电压及温度的功能。
时间安排：指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要 (3)1. 硬件选择及各模块组成 (4)1.1设计原理 (4)1.2器件选择及基本原理 (4)1.2.1 模数转换模块 (5)1.2.2 ATmega16芯片模块....................... 错误!未定义书签。
1.2.3 DS18B20模块 (6)1.2.4 液晶显示器模块 (7)2各模块实现方法说明及整体电路图 (9)2.1 温度采集.................................... 错误!未定义书签。
2.2 电压采集 (9)2.3液晶中文显示 (10)2.4整体电路图 (10)3.软件设计 (11)3.1程序设计流程图 (11)3.2源程序 (11)4 仿真调试结果 (12)总结 (13)参考文献： (14)附录1 (15)主程序源程序: (15)显示驱动程序源程序: (22)摘要此次课程设计是基于ATmega16实现的电压和温度的采集及液晶显示系统。
该系统主要包括控制器、温度传感器、外部参考电压及测试电压、液晶显示器几个硬件部分。
控制器采用的8位AVR系列单片机-ATmega16，有高性能、低功耗等优点，电压采集是通过单片机内部的数模转换器实现的；温度传感器则采用DS18B20实现，该传感器有低功耗单总线控制的特点，显示部分采用控制芯片为KS0108的12864液晶显示器，通过单片机的I/O口直接驱动。
基于AVR atmega_16交直流电压表的设计
基于AVR atmega_16交直流电压表的设计本设计是基于ATmega16单片机开发平台和自动控制原理的基础上实现的一种数字电压表系统。
该系统采用ATmega16单片机作为控制核心，以MAX187为数据采样系统，实现被测电压的数据采样；使用系列比较器检测输入电压的范围，并通过继电器阵列实现了输入量程的自动转换；使用HS1602A LCD液晶显示器显示被测电压。
设计所需的全部资源ATmega16L,MAX187,LM324,OP07,继电器，电阻，导线，电容，三极管9013一、课程设计目的实现自动切换量程的数字电压表。
二、用途及功能方法分析根据待测电压的不同，自动切换量程并检测电压的大小。
目前实现电压数字化测量的方法仍然模-数（A/D）转换的方法，而数字电压表种类繁多，型号新异，目前国际仍未有统一的分类方法。
而常用的分类方法有如下几种：1.按用途来分：有直流数字电压表，交、直流数字电压表，交直流万用表等。
2.按显示位数来分：有4位，5位，6位，7位，8位等。
3.按测量速度来分：有低准确度，中准确度，高准确度等。
4.按测量速度来分：有低速，中速，高速，超高速等。
但在日常生活中，数字电压表一般是按照原理不同进行分类的，目前大致分为以下几类：比较式，电压——时间变换式，积分式等。
数字电压表有多种的设计方法，方案是多种多样的，由于大规模集成电路数字芯片的高速发展，各种数字芯片品种多样，导致对模拟数据的采集部分的不一致性，进而又使对数据的处理及显示的方式的多样性。
又由于在现实的工作生活中，电压表的测量测程范围是比较大的，所以必须要对输入电压作分压处理，而各个数据处理芯片的处理电压范围不同，则各种方案的分段也不同。
由此结合设计要求选择由单片机系统及数字芯片构建。
这种方案是利用单片机系统与与其模数转换功能、显示模块等的结合构建数字电压表。
由于单片机的发展已经成熟，利用单片机系统的软硬件结合，可以组装出许多的应用电路来。
基于单片机的发电机功率因数测量系统设计
基于单片机的发电机功率因数测量系统设计1. 引言由于电力的需要，发电机已经逐渐成为了普及的电力设备之一。
为了保证电网的正常运行和电力传输的效率，发电机的功率因数需要进行测量和调整。
本文将介绍一款基于单片机的发电机功率因数测量系统的设计。
2. 系统设计2.1 系统结构本系统采用单片机作为核心控制器，测量电路由电压采样模块和电流采样模块组成。
具体结构如下图所示：系统结构图系统结构图其中，单片机采用ATmega32作为控制器，电压采样模块采用AC713，电流采样模块采用ACS712。
2.2 电路设计2.2.1 电压采样模块设计电压采样模块的主要功能是将交流电压转换成单片机可读取的模拟电压信号。
电压采样模块的工作原理如下：电压采样模块原理图电压采样模块原理图在交流电路中串联一个电阻和一个二极管，利用电阻将交流电压降为单片机可读取的直流电压。
在电路中，相位差为90度的正弦波电压被电阻R2降压，并通过二极管D1将负半周的电压重合在正半周的电压上。
这样，输出信号即为单极性的直流电压。
2.2.2 电流采样模块设计电流采样模块的主要功能是将交流电流转换成单片机可读取的模拟电压信号。
电流采样模块的工作原理如下：电流采样模块原理图电流采样模块原理图电流传感器ACS712是一款带有Hall元件的电流传感器，可以根据电流大小产生不同比例的电压输出。
在电流采样电路中，ACS712和负载串联，电流通过ACS712产生电压信号，然后通过一个运放放大电压，将其转换为单片机可读取的模拟电压信号。
2.3 程序设计2.3.1 测量时序设计本系统采用Sync/Async测量方式，并通过计算后输出功率因数。
程序流程图如下：程序流程图程序流程图在测量时，先将电压和电流的采样进行同步，再对功率因数进行计算。
由于单片机计算速度较快，因此测量周期较短。
2.3.2 程序结构设计主要代码如下：void delay(unsigned int ms) //延时函数{unsigned int i,j;for(i=ms;i>0;i--)for(j=109;j>0;j--);}float voltage_read() //采样电压{float voltage;unsigned int v_adc;v_adc = ADC_Convert(0);voltage = float(v_adc) * 5.0 / 1023.0;return voltage;}float current_read() //采样电流{float current;unsigned int c_adc;c_adc = ADC_Convert(1);current = (float(c_adc) - 512.0) / 102.4;return current;}float power_factor() //计算功率因数{float voltage, current, power, power_factor;voltage = voltage_read();current = current_read();power = voltage * current;power_factor = power / (voltage * current);return power_factor;}void main() //主函数{while(1){float pf;pf = power_factor();delay(1000); //1s一次测量}}2.4 系统实现经过硬件设计和程序设计，我们开始制作系统原型，并进行实验验证。
基于单片机控制的功率因数监测与补偿系统
电容器投切电路采用过零触发电路#用过零 触发芯片 0 避免 了在 [ 9 " 7 % 控制双向 晶闸管# 补偿电容器的投入与切除过程中产生的涌流冲击 现象 $其示意原理图如图 9所示$
电流模拟量经过信号放大电路后处理成大小与输 入量成正比 & 相位不失真的模拟量# 输入到单片机 的 )将其转化为计算机 ; 转换通道进行采样 # 能接受与识别的数字量# 实现电压和电流的测量$ -; 转换部分可采用数字锁 7 " 4 % 8 " " 4的) 相环来实现高精度测量 # 我们采用定时中断采样 实验证实对输入的电压& 电流信号采样 # % ! 7 点# 精度超过! = $频率测量是通过芯片内部比较器 对信号检测产生中断来启动定时计数器 # 由于使 用芯片集成比较器# 因而减少了外部的干扰# 大大 的提高了测量精度$ 相位差测量采用外部中断触 发定时器启动定时# 测得相位差的时间长度$
湖南农机 ! " " # $ % % &’ ( ) () * + , ’ . / ’ + ) .0 ) & , ( 1 + 2
基 于 单 片 机 控 制 的 功 率 因 数 监 测 与 补 偿 系 统
孙南海!刘德喜!王培元
! 襄樊学院物理与电子信息技术系!湖北 襄樊6 " 6 % " 4 9
摘!要! 本文 探 讨 了 基 于 单 片 机 控 制 的 功 率 因 数 监 测 与 补 偿 系 统" 其设计采 用高速 Y D - 单片机 通过电压 互感器和电流互感器采集电压和 电流信 号" 采 用数字 检测电 路来获 取电压 7 " 4 % 8 " " 4作为控制器" 电流相位差" 利用无功功率补偿器进行功率因数的补偿!电压# 电流# 电源频率# 功率因数# 有功功率 和无功功 率等参数通过液晶显示器显示" 同时自动对电网进行补偿! 功率因数$ 有功功率$ 无功功率$ 补偿 器 !!关键词! / < $ ! % ) % " " 5 !!中图分类号! !!文献标识码! !!文章编号!
基于ATMega16单片机的数字式水平测量仪设计
接下来推导图 １中 的计算公式 。 的计算公式推 导如
下：
ｏ －
ＯＡ＝ ． ａ ＡＯＡＸ是 亘 角 二 角彤 ， Ｏ ＡＸ＝ Ｏ
图 ２ 数 字式 水 平测 量 仪 硬 件 组成
拟输 出能提高信号 的灵 敏度并 大大的减小共模 噪声。 Ｓ Ａ１０ Ｃ ０ Ｔ输 出 的模 拟电压 。 的范 围是 ０５ ． Ｖ到 ４５ 电 ．Ｖ，
压 转 换 成 角 度 的公 式 为 ：
～
明 就是所求倾 角传感器所在平 面与水平 面 的夹 角 （ 两个平 面 的夹角定理 ）其证 明如下 ： ，
通 讯 作 者 ： 庆 泉 （９ ９ ） 男 ， 王 １７ 一 ， 汉族 ， 西 兴 平人 ， 士研 究 生 ， 程 师 ， 究 方 向为 嵌 入 式 系统 应 用研 究 。 陕 硕 工 研
１ ｌ 科技视界 ｓ Ｎｃ ８ ｃ Ｅ Ｅ＆ Ｔ ｃ Ｅ ＨＮ。Ｌ 。ＧＹ Ｖ ｓ。Ｎ
Ｓ ｉｎ ｅ＆ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙＶｉ ｏ ｃｅ ｃ ｃ ｎ ｌｇ ｓ ｎ ｉ
２１ ０ ２年 ０ ３月第 ０ 期 ７
科 技 视 界
项目 与课题
基于 Ａ Ｍｅａ６ Ｔ ｇｌ 单片机的数字式水平测量仪设计
梁 小椿 王庆 泉 （ 兴学 院机 电工程 学 院 浙江 嘉
【 摘
一
嘉兴
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．
．
。
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得到几何立体 图形 图 １ ：
又 ‘ ． 。 ０ＸＹ ｎＡＸＹ＝ ＸＹ
※项 目资 助 ：０ １年 度 嘉 兴 学 院 校 级 重 点 ＳＲ ２１ Ｔ计 划 项 目 。 目编 号 ８ １ １ ０ ０ 项 ５７ １５ 。
作者简 介： 梁小椿 （９ ６ ） 男， １８ 一 ， 汉族 ， 四川合江人 ， 嘉兴学院 ２ ０ 级本科 生， ｑ ￣ 息工程专业。 ０８ ， － ｇ
基于ATmega16的动力电池组检测模块设计
① 检 测 电 池组 中 每 块 单 体 电 池 的 端 电 压 ，测 量 值 精 确 到 ０．１ Ｖ；
② 检 测 电 池 的 工 作 温 度 ，测 量 值 精 确 到 ０．１℃ 。
１．２ 器 件 的 选 择
选 用 ＡＴｍｅｇａｌ６作 为 主 控 芯 片 ，该 芯 片 在 １６ ＭＨｚ频 率 下 速 度 为 １６ ＭＩＰＳ，支 持 ＪＴＡＧ 端 口仿 真 和 编 程 ，系 统 的开 发 、生 产 、维 护 更 容 易 ；内 置 模 拟 量 比较 器 ，有 ８通 道 １Ｏ位 Ａ／Ｄ 转 换 器 ，支 持 单 端 和 双 端 差 分 信 号 输 入 。这 些 功 能 可 以满 足 检 测 模 块 相 关 技 术 指 标 的设 计 要 求 ，ＡＤＣ 转 换 的参 考 电 压 Ｖ 选 用 芯 片 内 部 提 供 的 ２．５６ Ｖ，简 化 了 电路 设 计 。
基于ATmega16单片机步进电机控制技术的探讨
步进 电机 是 的本质
的联 系。 电机 亦是一种 将 电脉 冲转化 为角位移 或直 线位移 的执行机 构 ， 步进 当 步进 电机驱 动器接 收到一个脉冲信号 ， 它就驱动 步进 电机按设 定的方 向转 动一 个固定 的角度（ 又称之为步进 角） ， 为此可 以通过控制 脉冲个数来控 制角位移量 ， 从而达 到准确定 位的 目的 同 时可 以通 过脉冲频率 来控制步进 电机的转动 速度 和加 速度 ， 而达 到调速 的 目的。 进 电机 的一些特 点 ：． 从 步 １一般 步进 电机 的精 度 为步进 角 的 ３ ％， －５ 且不 累积 。 ． ２ 步进 电机 外 表允 许 的最高 温度 。 步进 电机温度过 高首先 会使 电机的磁性材 料退磁 ， 从而导致力 矩下降乃至 于 失步 ， 因此电机 外表允许 的最高 温度应 取决于 不同 电机磁 性材 料的退磁 点 ； 般 来讲 ， 磁性 材 料 的退 磁点都 在 摄 氏 １０ 以上 ， 的 甚至 高达 摄 氏２０ ３度 有 ０ 度 以上 ， 以步进 电机外表 温 度在 摄 氏８－ ０ 完全 正常 。 所 ０ ９度 步进 电机是 将 电脉冲信 号转变 为角 位移 或线位 移 的开 环控 制元件 。 非 在 超 载 的情 况 下 ， 电机转 速 、 停止 的位置 只取决 于 脉冲信 号的 频率 和脉冲数 ， 而 不受负载 变化 的影响 ， 即给 电机某相 线圈加 一脉冲 信号 ， 电机则 转过一 个步距 角。 一线性 关系 的存在 ， 这 加上步进 电机 只有周 期性的误差 而无 累积误差 等特 点 ， 在速 度 、 等控 制领域 用步进 电机 来控 制变 得非常 简 单。 然步进 使得 位置 虽 电机 已被 广泛地 应用 ， 但步进 电机并 不像普 通的直 流 电机 、 交流 电机那样 在常 规下使 用 。 它必须 在 双环形 脉冲 信号 、 功率驱 动 电路等 组成 控制 系统下 使用 。
基于单片机实现的矿山电网的功率因数监测与补偿系统
基于单片机实现的矿山电网的功率因数监测与补偿系统【摘要】本文基于凌阳16位单片机SPCE061A，开发了一种功率因数监测与补偿系统。
该系统可实时采集、记录、显示矿山电网中的电压、电流、频率值和功率因数，同时加入功率补偿装置以提高功率因数。
在此基础上，该系统还可以通过语音播报当前的数据，以及通过串行通讯的方式，将采集的数据发送到远端操作站的上位机，由上位机的监控软件对现场数据进行处理。
【关键词】功率因数监测系统；矿山电网；SPCE061A；串行通讯1.引言近年来，由于各矿山电网容量的增加，对电网无功的要求也与日增加。
电力网输送的功率经过线路和变配电设备时，都会造成功率损失，无功补偿是降低线损的有效措施。
无功电源如同有功电源一样，是保证电力系统电能质量、电压质量、降低网损以及安全运行所不可缺少的部分。
在电力系统中，无功要保持平衡，否则，将会使系统电压下降，严重时，会导致设备损坏，系统解列。
此外，网络的功率因数和电压降低，使电气设备得不到充分利用，促使网络传输能力下降，损耗增加。
针对湖北省鄂州市某矿山的实际运行情况，本文基于凌阳16位单片机SPCE061A，开发了一种功率因数监测与补偿系统。
在提高功率因数以及功率因数监测方面有一定的创新性。
2.监测与补偿系统的组成结构及基本功能系统主要由控制器（SPCE061A）模块、LCD显示模块、电压电流测量模块、频率测量模块、功率因数测量模块、功率补偿模块、语音播报模块和串行通讯模块组成。
本文所介绍的功率因数监测与补偿系统是基于SPCE061A单片机实现并且是针对低压电网的。
其主要功能为：首先由于SPCE061A集成的A/D转换器的输入为0～3.3V的电压信号，所以要通过一定的电阻分压和电流转电压的转换电路将相应的信号转换为0～3.3V的电压信号。
其次，凌阳SPCE061A将相应的信号转换为数字量并存储从而完成电网电压、电流的采集、记录。
频率可以直接由单片机采集，而功率因数是通过计算电压与电流的相位差所确定的。
基于Atmega16的配电网运行参数测量系统
Ａ ｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔＳｙ ｔ ｍ ｆＤｉｔｉｕ ｉｎ Ｓ ｓ ｅ Ｏｐ ｒ ｔ ｎ Ｐａ ａ Ｍ ａ ｕｅ ｎ ｓ ｅ ｏ ｓ ｒ ｔ ｙ ｔ ｍ ｅ ａ ｉ ｒ ｍｅ ｅ ｓ ｂ ｏ ｏ ｔ ｒ
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１ 引 言
配 电网实 时监 测 对于确 保 配 电网 的可靠 安全 运 行、 全面掌 握配 电 网实 时 运行 的 状 况 具有 十分 重 要 的作用 。 目前 ， 国大 部 分 配 电网 缺 乏 自动化 的检 我 测手 段 ， 般都在 每 年或每 季 的几个 典 型 日， 一 由工作
摘 要 ： 于 Ａ ＭＥ 基 Ｔ Ｌ公 司 的新 型 单 片 机 Ａ ｍ ｇｌ 利 用其 强 大 的 数 据 处 理 能 力 和 丰 富 的外 ｔ ｅａ６， 设， 设计 了一种 实用 型 的配 电 网运 行 参 数测量 系统 。本 系统实 时测量 配 电 网电压 、 电流 、 功率 、 功率 因数 等运行 参数 ， 为监 测 和 分 析 配 电 网运 行 情 况提 供 基 本 数 据 。 此 外 ， 系 统 可 以通 过 Ｒ 本 Ｓ一２ ２ ３
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基于ATmega16L单片机的大功率微波电源设计
基于ATmega16L单片机的大功率微波电源设计郑刚;汪建华;王淼;李雨萌【期刊名称】《软件导刊》【年(卷),期】2014(000)009【摘要】With more and more widespread application of microwave technology ,process requirements are also improved , so stable power microwave power emerged .Introduces a high-power microwave source which was controlled by SCM .Mi-crowave power can operate safely and stablely under the control of the SCM ,and has the functions of power setting ,trou-bleshooting ,adjustable output power and output power real-time display .%随着微波技术的应用越来越广泛，工艺要求也越来越高，大功率稳定微波电源应运而生。
介绍了一种利用单片机控制的大功率微波电源，其在该单片机的控制下可安全稳定地运行，并具有功率设定、故障处理、输出功率可调以及实时输出功率显示等功能。
【总页数】3页(P116-118)【作者】郑刚;汪建华;王淼;李雨萌【作者单位】武汉工程大学材料科学与工程学院，湖北武汉430205;武汉工程大学材料科学与工程学院，湖北武汉430205;武汉工程大学材料科学与工程学院，湖北武汉430205;武汉工程大学材料科学与工程学院，湖北武汉430205【正文语种】中文【中图分类】TP319【相关文献】1.基于虚拟仪器的大功率微波电源设计 [J], 黄文准;谢欣欣;胡宗华2.大功率稳定微波电源设计 [J], 向东;汪建华;秦道东;崔士杰3.大功率微波电源设计 [J], 崔士杰;汪建华;秦道东;向东4.大功率稳定微波电源设计 [J], 尹钇涵;汪建华;秦道东5.基于ATmega16L单片机的大功率微波电源设计 [J], 郑刚;汪建华;王淼;李雨萌因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于ATMEGA16单片机的应用及探讨
基于ATMEGA16单片机的应用及探讨摘要随着人类社会的发展与进步，人类对通信的依赖程度越来越高。
无线通信以其不需铺设明线，使用便捷等特点，在现代通信领域占据重要地位。
为此，本文主要阐述了ATMEGA16 单片机应用于无线通信的总体方案及其硬件结构和软件实现方法。
关键词无线传输ATMEGA16SPI通信nRF2401AThe Application of Wireless Transmission Module on the ATMEGA16 CAI Ze-hui, JIE Zong-chang, GUO Li-feng (Department of Computer Science & Technology, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221008, China) Abstract: This paper describes the overall scheme of the ATMEGA16 microcontroller for wireless communication and its hardware structure and software implementation. The wireless transmission modules described by this article use nRF2401A chip as the core, providing a way of the wireless transmitter and two wireless receptions, the modules plug directly received the ATMEGA16 minimum system board through a 10Pin interface which makes it used conveniently. On The communication between the wireless transmission module and the microcontroller, providing two ways:one uses the ATMEGA16 microcontroller’s SPI interface and the other use the I/O port simulation SPI communication. Key words: wireless transmission; ATMEGA16; SPI correspondence; nRF2401A中图分类号：S972.7+6文献标识码：A 文章编号：随着无线技术的发展,使得目前日趋繁多的电子器件脱离各种线缆的束缚,从而获得了更加广泛的使用空间。
基于ATmega16的数字光功率计设计
基于ATmega16的数字光功率计设计
0 引言
数字光功率计是一种由控制的、可测量光信号强弱的便携式仪器，是光纤通信干线铺设、设备维护、科研和生产用法的重要仪器。
然而，传统的光功率计存在测量精度低，测量范围窄，便携性差等问题。
针对这种状况，开发了一种由单片机控制的通用便携光功率计，具有量程可自动转换，测量精度高，通用性强，携带便利的特点，十分适合在光信息、光通信领域用法。
1 系统原理
光功率就是光在单位时光内所做的功。
该数字光功率计由微处理器、光电探测器、I/V变换器、量程自动转换、A/D转换、液晶显示等部分组成，其系统原理1所示。
微处理器采纳AVR系列ATmega16单片机，它是基于增加型AVR RISC 结构的低功耗8位微控制器。
在外设方面，它具有一个可编程的UART 和自立于片内的定时器等资源，支持SPI接口，允许ATmega16与其他外设或AVR单片机举行高速的同步数据传输。
系统采纳硅光电池作为光电探测器，它被设计用于把入射到它表面的光能转化为电能，因此，可用作光电探测器和光电池，被广泛用于试验室和野外便携式仪器等的探测器。
在该系统中，硅光电池工作于零偏状态。
自动量程转换部分通过运算和多路挑选开关CD4051来完成。
反馈信号通过CD4051挑选不同的量程，举行自动量程转换，以输出合适的信号。
数据采集部分通过16位精度的A/D转换器AD7705完成将模拟电压信号转换成数字信号。
数据经AVR单片机ATmega16处理后转换成光功率数据，在1602液晶屏幕上显示出来。
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基于电能芯片和AT-Mega16单片机的单相电表计量设计
基于电能芯片和AT-Mega16单片机的单相电表计量设计电能表作为电能计量的专用仪表,在电能管理仪器仪表中占有很大比例,其性能直接影响着电能管理的效率和科技水平。
从产品的功能、性能及经济效益等多方面来看,全电子电能表与传统的感应式电能表相比,存在着明显的优势。
而且电能表作为计量管理和用电管理的终端,它所提供的各种功能是实现电力系统自动化管理必不可少的。
传统的测量都是采用A／D 转换电路,但这种方法使部分电参量测量精度欠佳,性价比不理想,且软件编程相对复杂,微控制器必须对采样电路进行数据处理(如电压、电流的平均值、有效值,有功、无功计算等)。
而随着现代电子产业的高速发展,测量电路的集成化、模块化成为未来发展的趋势,各大器件公司也纷纷推出自己的电能计量芯片。
这种集成芯片不仅精确度高,而且硬件、软件设计简单,价格便宜,性价比高,极具市场潜力。
本文给出了基于Microchip 公司的MCP3906 单相电能计量芯片,并以AVR 公司的ATMega16 为MCU 设计开发的一款新型单相电能表实现方案。
与以往电能表相比,该方案具有设计接口简单、结构紧凑、可靠性高等特点。
1 MCP3906 单相电能计量芯片MCP3906 是Microchip 公司推出的单相电能计量芯片,它支持国际电能计量标准技术规范IEC62053,可提供与平均有功功率成比例的频率输出,以及与瞬时功率成比例的高频输出用于电表校准。
MCP3906 内部包含两个16 位△-∑ADC,可用于各种IB 和IMAX 电流和小分流器(200μΩ)的电表设计。
该芯片还包含一个超低温漂(15ppm／℃)参考电压,通过特殊设计的带隙温度曲线,可在整个工业级温度范围内使温度梯度达到最小。
固定功能的片上DSP 模块可用于计算有功功率,此外,片上还有驱动机械计数器的高输出驱动器,可以减少现场故障和机械计数器咬合。
芯片的空载门限模块可防止任何电流潜变(Creep)测量,而上电复位。
基于单片机的智能功率因数记录仪的设计与研制中期报告
基于单片机的智能功率因数记录仪的设计与研制中期报告一、选题背景与意义随着工业化和电气化的进程，电能需求日益增长，电力系统的电能质量也成为了一个重要的问题。
功率因数是电能质量的一个重要评价指标，即有功功率与视在功率之比。
功率因数的低下会导致电流、电压等方面的问题，并且会增加电力系统的损耗。
因此，对于电力系统而言，及时、准确地了解功率因数的情况非常重要。
本课题针对这一问题，开展了一项基于单片机的智能功率因数记录仪的设计与研制。
二、研究内容和技术路线本课题主要研究内容包括：硬件设计、软件设计和系统实现等方面。
具体技术路线如下：1.硬件设计（1）采用单片机作为主控芯片，通过模拟电路接收电压和电流信号，实现功率因数的计算和记录。
（2）设计合适的信号采样电路，确保采样信号的精度和准确性。
（3）通过LCD显示屏实时显示功率因数值以及相关的电力参数，方便用户观察、了解电力系统的实际情况。
2.软件设计（1）采用C语言编写单片机程序，实现功率因数的计算和数据记录等功能。
（2）采用计时器、定时器等功能实现数据的定时采集和处理，确保数据的及时性和准确性。
3.系统实现将硬件设计和软件设计进行结合，搭建基于单片机的智能功率因数记录仪原型机。
测试其性能和稳定性，并进行相应的优化和改进。
三、预期成果预期达成的成果包括：1.完成基于单片机的智能功率因数记录仪的设计与研制。
2.实现功率因数的准确测量和记录，提高电能质量，减少电力系统的损耗。
3.可以实时显示功率因数值以及相关的电力参数，方便用户观察、了解电力系统的实际情况。
四、存在的问题和解决措施1.硬件设计中，信号采样和精度问题仍需继续优化改进。
2.软件设计中，数值的处理和计算还需要进一步完善和改进。
解决措施：团队成员互相协作，充分利用现有的技术手段和资料，积极查找相关文献、论文和参考资料，及时纠正问题，优化和改进系统设计方案。
五、计划进度安排1.前期调研与准备（已完成）2.系统设计（进行中）（1）硬件设计（已完成）（2）软件设计（进行中）3.系统实现（预计完成时间：3个月）4.测试和优化（预计完成时间：1个月）6、结论该课题采用单片机作为主控芯片，通过模拟电路接收电压和电流信号，实现功率因数的计算和记录，用于改善电力系统的电能质量和减少电力系统的损耗。
基于AVR单片机的多功能功率因数测量仪设计
基于AVR单片机的多功能功率因数测量仪设计
齐红伟;陈丽敏
【期刊名称】《微计算机信息》
【年(卷),期】2010(0)26
【摘要】本文介绍了一款基于ATMEGA16单片机的多功能功率因数测量仪的设计,该测量仪除能测量功率因数外,还可测量并显示电压、电流、频率、相位角及视在功率、有功功率、无功功率等,并给出了硬件电路设计原理框图和软件设计流程图.
【总页数】3页(P98-99,170)
【作者】齐红伟;陈丽敏
【作者单位】221116,江苏,徐州师范大学;266071,山东,中国海洋大学青岛学院【正文语种】中文
【中图分类】TP216
【相关文献】
1.基于AVR单片机的多功能门禁控制器的设计与实现 [J], 朱正伟;顾浩
2.基于AVR单片机的数字式耳温测量仪的设计 [J], 钱明理;谢海源
3.基于AVR单片机的多功能门禁控制器的设计与实现 [J], 朱正伟;顾浩;
4.基于AVR单片机的新型井深测量仪的设计 [J], 宋兆霞
5.基于P89V51RD2的功率因数测量仪设计 [J], 张美琪;胡国文;周格伦;鲁通
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基于ATmega16单片机的供电系统测控终端设计
基于ATmega16单片机的供电系统测控终端设计
李永;李芙玲
【期刊名称】《工矿自动化》
【年(卷),期】2007(000)004
【摘要】文章介绍了一种供电系统测控终端的设计方法.该方法利用DVDI-001型精密交流电压电流通用互感器实现对一次系统电压和电流的测量,通过ATmega16单片机自身的模数转换器实现A/D转换.在设备状态的监测和控制方面,通过光电耦合器实现单片机与外部电路的电气隔离,并且介绍了相应的监测和控制回路.
【总页数】3页(P66-68)
【作者】李永;李芙玲
【作者单位】华北科技学院,河北,三河,065021;华北科技学院,河北,三河,065021【正文语种】中文
【中图分类】TM728.2
【相关文献】
1.基于Atmega16的多点温湿度测控系统设计 [J], 权伟;蔡淮;于小娟
2.基于ATmega16的GPRS数据终端设计 [J], 黄伟锋
3.基于ATmega16和SHT71的鸡舍温湿度测控系统 [J], 王秉华;贾兰英;李丽华
4.基于ATmega16的pH参数在线测控仪设计 [J], 陈鸣慰;周杏鹏;刘秀宁
5.基于ATMEGA16L-8PL单片机的线阵LED图文显示 [J], 吴琎
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基于单片机的功率因数检测装置的开发
基于单片机的功率因数检测装置的开发
冯文仙
【期刊名称】《通信电源技术》
【年(卷),期】2011(028)006
【摘要】This paper introduces the principle of power factor detection device and presents a simple and effective detection method by comparing power factor checking methods.The power factor instrumentation schematics and related software with SCM as the core are designed combining with practice.%介绍了功率因数检测装置的原理,通过功率因数检测方法的比较,提出一种结构简单有效的检测方法。
结合实际设计了以单片机为核心的功率因数检测仪表原理图和相关软件。
【总页数】2页(P64-65)
【作者】冯文仙
【作者单位】青岛远洋船员职业学院,山东青岛266071
【正文语种】中文
【中图分类】TM933
【相关文献】
1.基于单片机实现的矿山电网的功率因数监测与补偿系统 [J], 李战胜;李智;杨昌
2.基于MSP430单片机的互感器检测装置USB接口的开发 [J], 黄麟
3.基于单片机的发电机功率因数测量系统设计 [J], 杨狄赛;童向亚
4.基于单片机感性电路功率因数提高的研究 [J], 潘元忠;谢佳宾;李吉生;李少萍
5.基于单片机的采煤机红外线位置检测装置开发 [J], 许春雨;宋渊;宋建成;田慕琴因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
一种基于单片机电压采样的功率因数在线检测
一种基于单片机电压采样的功率因数在线检测
董爱华;李金丽
【期刊名称】《微计算机信息》
【年(卷),期】2010(026)017
【摘要】在分析现有功率因数检测电路的基础上,提出了基于单片机电压采样的功率因数检测方法.叙述了电压采样测量功率因数的原理,设计出了以PIC16F877单片机核心的功率因数在线检测电路.并采用两种不同的负载进行了功率因数在线检测试验,通过对试验结果分析、比较可以看出该在线检测电路具有较高的精度.【总页数】3页(P98-99,110)
【作者】董爱华;李金丽
【作者单位】454003,河南理工大学电气工程与自动化学院;454003,河南理工大学电气工程与自动化学院;454000,河南焦作,河南省焦作市中医药学校
【正文语种】中文
【中图分类】TM933.3+1
【相关文献】
1.一种基于PIC单片机的功率因数补偿控制装置 [J], 王丽萍
2.基于 C8051F340单片机和 FPGA 的多路电源电压在线检测装置设计 [J], 倪祥刚;何华强;李孛
3.一种基于单片机控制的功率因数补偿器 [J], 居玮
4.利用DSP实现无输出电压采样的功率因数校正 [J], 李杭军;谢勇
5.DSP实现无输出电压采样的功率因数校正 [J], 李杭军;谢勇
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基于ATMEGA16的电力设备温度监测系统
基于ATMEGA16的电力设备温度监测系统
王爱伟;刘琳;于飞
【期刊名称】《机电一体化》
【年(卷),期】2011()3
【摘要】智能温度传感器的主要优点是采用数字化技术,能以数字形式直接输出被检测温度值,具有测温误差小、分辨力高,抗干扰能力强、能够远程传输数据、带串行总线接口等优点,适配各种微控制器、含微处理器和单片机,是研制和开发具有高性价比的新一代温度测量系统所必不可少的核心器件;用于开发电力设备的温度监测系统,拥有高移植性、成本低、易控制、数据易于处理和传输等优点。
【总页数】5页(P74-77)
【关键词】智能温度传感器;温度监测;单片机;数字化技术
【作者】王爱伟;刘琳;于飞
【作者单位】河北钢铁集团邯郸分公司炼铁部;上海发电设备成套设计研究院给煤机技术研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TH811
【相关文献】
1.基于红外测温和无线传输技术的电力设备温度在线监测系统设计 [J], 魏可刚;房祥龙;林楚乔;陈厚合
2.基于单片机ATmega16的无线温度监测系统 [J], 张宁
3.基于MQTT协议的电力设备温度在线监测系统应用研究 [J], 耿锡涛
4.基于脉冲转换温度传感方法的电力设备温度监测系统研究 [J], 王海宝;王峥;周娴姊;高阳;庞振江;刘洋
5.基于无线传感技术的海洋钻机电力设备温度监测预警系统设计 [J], 王涛
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