基于stc89c516单片机的数字光功率计设计
基于单片机的功率计的研究与设计
基于单片机的功率计的研究与设计一、引言随着电力系统的发展和智能化需求的增加,功率计在电力领域中扮演着日益重要的角色。
功率计是用来测量电功率和电能的仪器,广泛应用于各种电气设备的性能测试和电能计量。
随着单片机技术的不断进步,基于单片机的功率计成为研究的热点之一。
本文将围绕基于单片机的功率计的研究与设计展开探讨,主要内容包括功率计的原理、基于单片机的功率计的设计与实现等方面。
二、功率计原理功率计是用来测量电功率和电能的仪器,主要用于测量交流电路中的有功功率、无功功率、视在功率以及功率因数等参数。
功率计主要由电压(电流)传感器、采样电路、信号处理电路和显示器等部分组成。
1. 电压(电流)传感器电压(电流)传感器是功率计中非常关键的元件,它用于将被测电路中的电压(电流)信号转换成对应的电压信号。
常用的电压传感器有互感式和霍尔式两种,其工作原理分别是基于电感和霍尔效应。
电流传感器同样有电阻式和互感式两种,其工作原理是通过感应电流产生对应的电压信号。
2. 采样电路采样电路主要用于将被测电路中的电压(电流)信号进行采样处理,得到对应的数字信号。
采样电路常采用模拟-数字转换芯片(ADC)进行采样和转换,将模拟信号转换成数字信号。
3. 信号处理电路信号处理电路负责对采样得到的数字信号进行处理,包括计算有功功率、无功功率、视在功率以及功率因数等参数。
通过运算放大器、滤波器和微处理器实现信号的处理和计算。
4. 显示器显示器用来将计算得到的功率参数进行显示,包括LED数码管、液晶屏等。
基于单片机的功率计是近年来的研究热点之一,其主要优点是结构简单、体积小、成本低等。
下面将介绍一种基于单片机的功率计的设计与实现方案。
首先需要选型合适的电压(电流)传感器,需要考虑测量范围、输出方式、准确度等因素。
常用的传感器有互感式电流传感器、霍尔式电流传感器等,选用合适的传感器可以确保测量结果的准确性。
采样电路主要包括模拟-数字转换芯片(ADC)、采样保持电路。
基于单片机的功率计的研究与设计
基于单片机的功率计的研究与设计随着电力行业的快速发展和智能化的不断提升,功率计作为电力系统中重要的测量仪器,也越来越受到广泛的关注和应用。
传统的功率计多采用机械测量方式,既不方便,也准确度较低,且无法实现数字化处理,难以满足现代电力系统对于检测需要的要求,这时候单片机的应用就得到了广泛的推广和发展。
本文将重点介绍基于单片机的功率计的研究与设计。
一、研究的目的及意义随着电力系统的不断发展,人们对于能源的管理越来越关注。
而有效控制电能的消耗,就需要对电能进行检测。
而功率计作为电能检测的一种重要的测量仪器,在企业、学校、家庭甚至广大工业领域得到了广泛的应用。
而传统的功率计具有体积大、准确度低、操作不方便等缺点,为此,基于单片机的功率计成为了一种新的解决方案。
基于单片机的功率计采用数字化检测方法,具有测量准确、体积小、操作方便、可靠性好等优点,尤其是数字化处理与数据传输方便,增加了功率计的功能,并能够为现代电力系统的管理与保护提供有力的技术支持。
因此,本文研究基于单片机的功率计的设计与研究,为电力系统的管理提供新的思路和方法。
基于单片机的功率计主要由采集电路、处理电路、显示电路和输出电路四个部分组成。
采集电路主要由电流传感器和电压传感器构成,用于对电路中的电流和电压进行采样和处理,将采集到的数据发送到处理电路。
处理电路主要由单片机、隔离电路和A/D转换芯片构成。
A/D转换芯片用于将模拟信号转换成数字信号,单片机用于收集和处理数字信号。
隔离电路用于保护单片机和电路之间的隔离,保证信号的精度和稳定性。
显示电路主要由显示屏和显示控制电路构成,用于显示功率、电压和电流等数据信息。
输出电路主要由继电器和输出信号电路构成,通过继电器实现对负载的控制,将计算得到的功率通过输出信号电路发送到外部,完成对负载的控制和管理。
基于单片机的功率计广泛应用于工业控制、家庭电器、智能家居等领域。
例如,可以用于监测电热水锅炉的电流和电压,实时计算电能使用情况,提供精准的用电数据;也可以用于家庭中的智能插座,实现对插座的控制和管理,安全、便捷、智能。
基于单片机的数字光功率计的设计
目录摘要 (2)abstract (3)绪论 (4)1.1 概述 (4)1.2 设计方案的研究目的 (5)1.3 设计方案的研究内容 (5)1.4 设计方案的研究意义 (5)第二章光功率计的设计 (6)2.1 光功率计 (6)第三章硬件部分电路介绍 (8)3.1 光电转换电路的设计 (8)3.1.1 光电效应 (8)3.1.2 光探测器 (8)3.1.3 PIN光电二极管 (8)3.1.4 PIN光电二极管的选择 (9)3.2 放大滤波电路 (10)3.2.1滤波器的设计 (11)3.2.2 运算放大电路 (12)3.3 A/D转化电路 (12)3.4 单片机控制电路 (13)3.4.1 复位电路的设计 (14)3-4-2 晶振电路的设计 (16)3.4.3 单片机串口通讯总线——SMBUS (17)3.4.4 电源设计部分 (18)第四章外围电路的设计 (19)4.1 I²C总线设计.................................................................................. 错误!未定义书签。
4.1.1 I²C总线接口的电路设计 (19)4.1.2 I²C总线的控制时序 (19)4.2 单片机接口电路设计 (20)4.3 按键设计 (21)4.3.1 键盘去抖动 (21)4.3.2 按键的识别 (21)4.4 液晶显示及接口电路 (22)第五章软件部分 (23)第六章结束语................................................................................................ 错误!未定义书签。
参考文献.. (30)摘要光可以被用作一种强大的工具,将给我们一种不同的方式的灵感。
但是,我们如何用光信号转换成电信号来衡量一些电气参数?这就需要一个数字功率计来实现传输过程中的光信号能量损耗,它可以探测和容易地知道如何光束质量光束像。
基于AT89C51芯片控制的激光功率计的设计
第19卷第3期2014年5月西 安 邮 电 大 学 学 报JOURNALOFXI'ANUNIVERSITYOFPOSTSANDTELECOMMUNICATIONSVol.19No.3May2014doi:10.13682/j.issn.2095-6533.2014.03.018基于AT89C51芯片控制的激光功率计的设计田 东(西安邮电大学计算机学院,陕西西安710121)收稿日期:2013-07-08基金项目:陕西省自然科学基金资助项目(2012JM8044)作者简介:田东(1980-),男,硕士,讲师,从事嵌入式方面研究。
E-mail:tiandong@xupt.edu.cn摘 要:为实时检测氦氖激光器的输出功率,设计一种基于AT89C51单片机作为控制平台的激光功率检测系统。
该系统包括光电传感、信号处理,输出与显示模块,选用硅光电二极管作为光电转换传感探头,实现光信号的采集,在AT89C51单片机系统的控制下,对所采集信号进行处理,实现对波长为633nm激光器的激光输出功率的实时检测。
测试结果表明,该系统具有良好的线性响应特性。
关键词:光电传感;功率检测;实时显示;单片机中图分类号:TN27文献标识码:A文章编号:2095-6533(2014)03-0091-04A laser p ower measurement s y stem based onAT89C51SCM technolo gyTIANDong(SchoolofComputerScienceandTechnology,Xi’anUniversityofPostsandTelecommunications,Xi’an710121,China)Abstract :InordertodetectthepowerdeliveryofHe-Nelaserinrealtime,andimprovetherelia-bilityoftheexperimentalresults,alaserpowerdetectingsystemisdesignedbasedonAT89C51asitscenterprocesscliptodetectthelaser’spowerdelivery.Inthispaper,weuseasiliconpho-todiodeasanopticalsignalssensor,andAT89C51microchipasacenterprocesssystemtocollectopticalsignal,andthenthefunctionofprocessing,expandingandfilteringoftheopticalsignalsarerealized.Asaresult,alowcostlybutwithhighS/Nratiodevice,whichcanbeusedtomeas-urelaserpoweroutputof633nm,isfabricated.Accordingtothedetectedresults,thecurrentdesignedsystemhascharacteristicsofgoodlinearityproperties.Ke y words :photoelectricsensor,powerdetection,real-timedisplay,singlechip随着光电子技术产业的迅速发展,激光作为一种非常重要的光源,广泛的应用于大屏幕显示、照明、激光打印、激光医学、光信息处理等诸多等领域[1-2]。
基于单片机单相数字电功率表的设计设计
精选文档欢迎下载,希望能帮到您摘要本文主要讲述了基于单片机的单相数字电功率表的设计。
该单相数字功率表采用AT89C52单片机作为中央处理器,其间通过检测电压电流值,采用过零比较法利用单片机的定时器计算出相位角ϕ,最后依据ϕUICOS P =得出电网功率,最后将检测到的测量值显示在液晶显示器上。
另外本文介绍了其相关硬件电路和软件程序流程图,本设计主要包括下面几方面:交流信号数据采样与处理、模数转换、单片机应用与编程、液晶显示。
随着社会的发展,电子产品逐渐朝着数字化、信息化、自动化方向发展,本设计的数字功率表也逐渐取代了传统指针式模拟功率表,其具有抗干扰能力强、精度高、可扩展性强、集成方便等优点,具有良好的研究意义。
关键词:单片机 数据采集 过零比较 液晶显示AbstractThis paper describes the design of single-phase digital electric power meter based on MCU.The single phase digital power meter using AT89C52 microcontroller as the central processor, which by detecting the voltage and current value, the zero crossing comparison method the use of single-chip timer to calculate the phase angleϕ, finally based on ϕP=the results of the power, theUICOSmeasurement of the detected value displayed on the LCD monitor.This paper also introduces the related hardware circuit and software program flow chart, the design mainly includes the following aspects: sampling and processing, analog-to-digital conversion, application and programming, MCU LCD AC signal data.With the development of society, electronic products gradually towards digitization, informatization, automation development direction, the design of the digital power meter has gradually replaced the traditional analog pointer type power meter, it has advantages of strong anti-interference ability, high precision, strong expansibility, easy to be integrated, with good research significance.Keywords:microcontroller data acquisition more than zero liquid crystal display目录摘要 (I)Abstract ................................................................................................................................................................... I I 第1章概述 (1)1.1 设计背景与意义 (1)1.2 研究内容 (1)第2章系统方案设计 (2)2.1 系统基本思想 (2)2.2 系统功能要求 (2)2.3 系统框图 (3)2.4 设计方案及技术分析 (3)2.4.1 电压电流采集模块 (3)2.4.2 信号处理模块 (4)2.4.3 模数转换模块 (4)2.4.4 相位角测量模块 (4)第3章系统硬件分析 (5)3.1 电路测试系统的分析 (5)3.1.1 单片机最小系统简介 (5)3.1.2 数据存储器24C16 (5)3.2 系统的前向通道 (8)3.2.1 电压、电流采样的前置电路 (8)3.2.2 相位角测量的前置电路 (10)3.2.3 模数转换电路 (11)3.3 键盘电路 (15)3.4 液晶显示电路 (15)第4章系统软件设计 (18)4.1 Keil编程软件介绍 (18)4.2 程序设计 (18)4.2.1 系统的主程序设计 (18)4.2.2 初始化子程序的设计 (19)4.2.3 测量子程序 (21)4.2.4 液晶显示子程序 (26)4.2.5 键盘扫描子程序 (28)第5章系统调试过程 (30)5.1 Proteus软件应用 (30)5.2 电压、电流采集模块调试 (30)5.3 相位角测量模块调试 (31)5.4 液晶显示模块调试 (33)5.5系统调试 (33)第6章总结 (35)参考文献 (37)致谢 (38)附录A:原理图 (39)附录B:仿真图 (40)附录C:部分程序 (41)第1章概述1.1 设计背景与意义随着社会的发展,电能在人们的生活中无处不在,并以各种形式影响着人们的生活。
基于STC89C516单片机的数字光功率计设计
管 接 收光 输入 后 .由于价 带 中电子 吸 收 了光 子 而
跃 迁 到 导 带 ,因而 可 产 生一 个 电子 一 穴对 。该 空 电子 一 穴 对若 在 耗 尽 区产生 ,那 么 ,在 自建 电 空 场 ( I 一般 采 用零 偏 压 ) 的作 用 下 ,电子 将 向 P管 N区漂移 ,空 穴 向P 区漂移 ,从 而产 生 与输入 光 功 率 成 正 比的 电流 信号 。IG A — I n a s PN的光 响应 度 可 达08 . ,波 长 范 围为 1 ~ . m。事 实 上 。基 于 暗 . 1 I 3 6x 电 流 、上 升 时 间 、带 宽 、偏 置 电 压 等综 合 考 虑 , IG A — I 无 疑是 一种 很好 的选 择 。 因为在 实 际 n a s PN 设 计 中 ,往 往 都需 要 测 试 光 电二 极 管 的 响应 度 。
大 ,以得 到与 功率 值相 对应 的直流 电压 ,之 后再 将 该 电 压经 D 换 ,以得 到 表 示 功 率 大小 的数 转 字 量 ,最 后 通过 C U 行数 据 处 理 和判 断 后 ,将 P进 数 据送 入L D 示器 进行 功率 显示 或指示 。 C显
2 光 电 转 换
的噪声 对 光功 率计 的精 度 影 响很 大 。前 放 的噪 声
取 决 于放 大器 的类 型 . 目前有 三种 类 型 的前 放 可
2 8 定 时器使 用 。其 单 片机 电路 如 图3 个 位 所示 。
功 能键 是 人 机交 互式 处 理 系统 中不 可缺 少 的
基于单片机的功率计的研究与设计
基于单片机的功率计的研究与设计引言在电力系统中,功率计是一种广泛应用的设备。
它用于测量电路中的功率、电压、电流等参数,为电力系统的运行和管理提供重要数据支持。
随着单片机技术和数字电路技术的不断发展,基于单片机的功率计逐渐成为研究的热点之一。
本文旨在探讨基于单片机的功率计的研究与设计,为电力系统的安全运行和管理提供便利。
一、基于单片机的功率计的原理1.1 功率计的原理功率计是用于测量电路中功率的仪器。
在交流电路中,功率计通常通过测量电压和电流的相位差来计算功率。
理想情况下,功率计的测量结果应该是精确的,以确保电路工作的稳定和安全性。
基于单片机的功率计通常使用数字电路和模数转换技术,通过采集电路中的电压和电流信号,然后通过单片机进行数据处理和计算,最终得出功率值。
单片机可以通过编程实现信号的采集和处理,并将结果显示在液晶屏上,方便用户观察和管理。
2.1 系统框图设计基于单片机的功率计的设计一般包括电源模块、信号采集模块、单片机控制模块、显示模块等部分。
电源模块主要提供电路工作所需的稳定电源;信号采集模块用于采集电路中的电压和电流信号;单片机控制模块通过计算和控制实现功率计的功能;显示模块用于展示测量结果。
2.2 信号采集电路设计信号采集电路是功率计的关键部分,它通过电流传感器和电压传感器实现对电路中电压和电流信号的采集。
传感器将模拟信号转换成数字信号,并将其送入单片机进行处理和计算。
在设计过程中,需要考虑传感器的精度和抗干扰能力,以及信号放大和滤波电路的设计。
2.3 单片机程序设计单片机程序设计是基于单片机的功率计设计的关键环节。
程序设计需要实现对电压和电流信号的采集、数据的处理与计算、最终结果的显示等功能。
在设计过程中,需要充分考虑代码的优化和稳定性,以确保功率计的准确性和可靠性。
2.4 显示模块设计基于单片机的功率计通常采用液晶屏或数码管来显示测量结果。
显示模块的设计需要考虑显示效果、显示精度和可视角度等因素。
基于STC89C516 单片机的数字光功率计设计
基于STC89C516 单片机的数字光功率计设计0 引言单片机应用于传感器控制技术使得工业生产更加现代化,而在通信过程中,对传感器的控制则尤为重要。
对通信质量的检测和判断需要对数据更好的处理,数字光功率计是一种由单片机控制的、可测量光信号强弱的便携式仪器,是科学实验、光纤通信工程中一种不可缺少的便携式测量仪器。
光功率计因能检测出光纤信号源的功率,而被广泛运用于实际光纤检测实践和科学实验中,同时,光功率计还可以判断光纤信号传输过程中的损耗与衰减。
本文根据InGaAs- PIN 高响应度的光电响应特性。
经过STC 89C 516RD+ 芯片处理,同时结合LCD1602 显示技术,设计出一种新型数字光功率计。
1 系统工作原理数字光功率计的基本工作原理如图 1 所示,它首先把传输过来的光信号投射在InGaAs-PIN 光探测器的光敏面上以将其转变为电流,再经过I /V 变换电路和放大电路得到电压信号。
然后把这个信号送到低通滤波器进行滤波及响应度补偿放大,以得到与功率值相对应的直流电压,之后再将该电压经 A / D 转换,以得到表示功率大小的数字量,最后通过CPU 进行数据处理和判断后,将数据送入LCD 显示器进行功率显示或指示。
2 光电转换InGaAs-PIN 是一种低噪声、高响应度的光电检测器,具有较高的测量灵敏度。
当InGaA8-PIN 管接收光输入后,由于价带中电子吸收了光子而跃迁到导带,因而可产生一个电子- 空穴对。
该电子- 空穴对若在耗尽区产生,那么,在自建电场(PI 管一般采用零偏压) 的作用下,电子将向N 区漂移,空穴向P 区漂移,从而产生与输入光功率成正比的电流信号。
InGaAs-PIN 的光响应度可达0.8 ,波长范围为1.3 ~1.6 μm 。
事实上,基。
数字直流功率计的设计
数字直流功率计的设计摘要:数字直流功率计的设计以单片机STC89C52为核心,通过放大器对负载两端以及输入电压进行降压,由ADC0809实现模拟信号的数字化,送入单片机进行数字信号的处理转换为电压,通过电压的转换得出电流,在单片机中再通过功率的计算公式P=UI 得出负载的功率,通过P口送入锁存器74LS573,接着由一个四位的共阳数码管将功率显示出来。
关键词:单片机、放大器、ADC0809、数码管Abstract:Digital DC power meter to microcontroller STC89C52 as the core, through the amplifier on both ends, and load the input voltage to buck, by ADC0809 implementation of the analog signal into a digital, single-chip digital signal processing to convert voltage, arrived at through voltage conversion of current, in single-chip in and through the power of formula P = UI that load P of the power, through the mouth into the latch 74LS573, followed by a four-digit digital tube anode will power displayed.Keywords: SCM, amplifiers, ADC0809, digital tube1前言随着科学技术的发展,随着工业的发展,随着人民生活水平的提高,随着自动化程度越来越高,保护环境、节能减排以成为当今时代的主题。
基于单片机的功率计的设计
摘要随着时代的快速发展和技术的不断革新,特别进入21世纪以来,互联网技术和电子信息技术在我国有质的飞越。
人类的生产和生活也已经跨入崭新的数字化时代。
在众多的工业仪器仪表中,功率表始终在其中占据着举足轻重的地位,它被广泛的应用于电工以及电子技术等诸多领域。
本文主要应用51系列单片机作为核心,首先进行电压和电流信号的采样,其次经过A/D 转换电路得到对应的数字信号,将该数字信号送至已经编写好程序的单片机进行计算和处理,将输入的电压、电流和处理后的功率值显示在LCD液晶屏上。
其中单片机部分的设计是整个系统中最重要的部分,其工作流程是完成整体电路的测量、信号转换、计算、输出显示,同时还可单独显示被测量的电压和电流值,以及本次设计中需要测量电子元器件的功率值。
关键词:51单片机A/D转换电路电压/流采样LCD1602 功率计ABSTRACTWith the rapid development of the times and innovation of the technology,especially since entering the 21st century,Internet technology and electronic information technology in our country has to fly over.Human’s production and life has entered the new digital era.In the numerous industrial instrumentation,power meter always occupies a pivotal position in it.It is widely used in electrical and electronic technology,and many other fields.This paper is mainly based on the single chip microcomputer as the core, with the appropriate external circuitry, by sampling the voltage and current, through the digital analog conversion, the analog signal into digital signal into the microcontroller, through the program, and then through the 1602 LCD display current, voltage to be measured and the power of the original. SCM is the core part of the whole design is the design of the whole circuit, measurement, conversion, display and output can be realized only on current and voltage measurements show, has been measured on electronic devices power.And measure the power value of the electronic components in the design.Keyword: 51 MCU A/D converter sampling voltage current power meterLCD1602 Dynamometer摘要 ............................................................. ABSTRACT .. (I)目录 ........................................................... I I 前言 .......................................................... I II 1绪论.. 01.1设计方案 01.2 设计内容 (1)2 功率计的工作原理与结构 (2)2.1 功率表的定义 (2)2.2 功率计的工作原理 (2)2.3 功率计的结构框图 (3)3功率计的硬件设计 (4)3.1 电流电压的采样 (4)3.2 A/D转换模块 (5)3.3 单片机处理模块 (6)3.4 液晶显示模块电路 (9)3.5 按键电路 (10)3.5 电源模块电路 (11)3.6 报警电路系统 (11)4 功率计的硬件测试及问题 (13)4.1 采样电路测量 (13)4.2 按键电路的调试 (13)4.3 功率计的误差分析 (13)4.4 解决办法 (14)4.5 提高测量范围 (14)5 软件的调试 (15)5.1 整体软件流程图 (15)5.2 软件程序的调试 (16)5.3 数据的校正 (16)结论 (17)参考文献 (18)致谢 (19)附录1 整体电路图 (20)附录2 程序 (21)由于现代电子技术逐步的走向成熟,于此相关的计算机技术和各式各样的电子元器件在工业和学习当中也得到了广泛而深入的应用,同时对于各种电子元器件的性能和参数要求也变得越来越高,这就推动了电子测量技术的飞速前进。
基于单片机的功率计的设计
摘要随着时代的快速发展和技术的不断革新,特别进入21世纪以来,互联网技术和电子信息技术在我国有质的飞越。
人类的生产和生活也已经跨入崭新的数字化时代。
在众多的工业仪器仪表中,功率表始终在其中占据着举足轻重的地位,它被广泛的应用于电工以及电子技术等诸多领域。
本文主要应用51系列单片机作为核心,首先进行电压和电流信号的采样,其次经过A/D 转换电路得到对应的数字信号,将该数字信号送至已经编写好程序的单片机进行计算和处理,将输入的电压、电流和处理后的功率值显示在LCD液晶屏上。
其中单片机部分的设计是整个系统中最重要的部分,其工作流程是完成整体电路的测量、信号转换、计算、输出显示,同时还可单独显示被测量的电压和电流值,以及本次设计中需要测量电子元器件的功率值。
关键词:51单片机A/D转换电路电压/流采样LCD1602 功率计ABSTRACTWith the rapid development of the times and innovation of the technology,especially since entering the 21st century,Internet technology and electronic information technology in our country has to fly over.Human’s production and life has entered the new digital era.In the numerous industrial instrumentation,power meter always occupies a pivotal position in it.It is widely used in electrical and electronic technology,and many other fields.This paper is mainly based on the single chip microcomputer as the core, with the appropriate external circuitry, by sampling the voltage and current, through the digital analog conversion, the analog signal into digital signal into the microcontroller, through the program, and then through the 1602 LCD display current, voltage to be measured and the power of the original. SCM is the core part of the whole design is the design of the whole circuit, measurement, conversion, display and output can be realized only on current and voltage measurements show, has been measured on electronic devices power.And measure the power value of the electronic components in the design.Keyword: 51 MCU A/D converter sampling voltage current power meterLCD1602 Dynamometer摘要 (I)ABSTRACT ....................................................... I I 目录 .......................................................... I II 前言 ........................................................... I V 1绪论.. (1)1.1设计方案 (1)1.2 设计内容 (2)2 功率计的工作原理与结构 (3)2.1 功率表的定义 (3)2.2 功率计的工作原理 (3)2.3 功率计的结构框图 (4)3功率计的硬件设计 (5)3.1 电流电压的采样 (5)3.2 A/D转换模块 (6)3.3 单片机处理模块 (7)3.4 液晶显示模块电路 (10)3.5 按键电路 (11)3.5 电源模块电路 (12)3.6 报警电路系统 (12)4 功率计的硬件测试及问题 (14)4.1 采样电路测量 (14)4.2 按键电路的调试 (14)4.3 功率计的误差分析 (14)4.4 解决办法 (15)4.5 提高测量范围 (15)5 软件的调试 (16)5.1 整体软件流程图 (16)5.2 软件程序的调试 (17)5.3 数据的校正 (17)结论 (18)参考文献 (19)致谢 (20)附录1 整体电路图 (21)附录2 程序 (22)由于现代电子技术逐步的走向成熟,于此相关的计算机技术和各式各样的电子元器件在工业和学习当中也得到了广泛而深入的应用,同时对于各种电子元器件的性能和参数要求也变得越来越高,这就推动了电子测量技术的飞速前进。
基于STC89C52单片机激光功率控制的实现
一般激光器的功率都由激光功率控制盒来调节。由于单片机的普
及,本设计以 STC89C52 单片机为控制核心,利用 89C52 单片机的 3
个定时 / 计数器,其中 2 个作为定时器使用,一个作为串口通信使用,
串口连接到激光器上后,实现对激光功率的控制。
用 2 个定时器输出 PWM 波形,用户可以方便的通过 PWM (脉
宽调制) 信号的占空比快速的控制激光功率的大小,当 PWM 的频率
一定,占空比增加时,激光器的功率会随之增大。这里要注意的是,设
计时根据激光器的额定功率只能够让占空比增加到一定的值,否则会烧
坏激光器。占空比的调节由上位机与下位机的通信来实现,上位机通过
发送字符 a,b 来改变定时器 T1 的计数个数,从而改变脉冲的占空比。
基于 ST C89C52 单片机激光功率控制的实现
罗 晶 王鹏远 袁梦霞
(长安大学信息工程学院,陕西西安 710064)
[摘 要] 本设计以 STC89C52 单片机为控制核心,以 C 语言作为硬件编程语言,利用 89C52 单片机的 3 个定时 / 计数器,其中一个作为串 口通信使用,将串口连接在激光器 R F 电源的 DB15 针接口上,实现对激光功率的控制。 [关键词] STC89C52;C 语言;定时 / 计数器;串口通信 Keyword:STC89C52;C Language;Time/ counter;SerialCommunication
FREQ0= FREQ0+ 1;
if(FREQ0==20) //400us 判定
{
CP= 0;
FREQ0= 0;
TR1=1; // 启动 T1
}
}
2.2 T1 中断服务子程序 T1 作为高电平的定时器,到达定时时间后,输出高电平,通过改 变 T1 的计数值来改变高电平的占空比。C语言实现代码如下: voidtimer1(void)interrupt 3using1
基于单片机的功率计的研究与设计
基于单片机的功率计的研究与设计
基于单片机的功率计主要由电力测量模块、信号处理模块以及数据显示模块等部分组成。
电力测量模块采集电站的电流、电压等电力参数信号,并将这些信号转换为数字信号,以便进行后续的处理。
信号处理模块负责对电力参数进行计算,并得到功率、功率因数等
电力参数的数值。
数据显示模块将计算得到的结果通过数码管或LCD显示出来,以便用户
观察。
首先需要对电流、电压进行高精度的采集。
电流采集部分通常采用Hall效应传感器进行电流信号的非接触式测量,具有精度高、抗干扰能力强等特点。
电压采集部分则通过电
位器或者分压电路将电压信号转换为可量化的电压值。
接着需要对采集到的电流、电压信
号进行数字化处理,将模拟信号转换为数字信号。
这通常通过模数转换器(ADC)实现,选择适合的ADC精度能够提高功率计的测量精度。
接下来是信号处理模块的设计。
在这个模块中,通过对电流、电压信号的处理,可以
得到功率、功率因数等电力参数的数值。
功率的计算通常通过乘法运算来实现,即将电流
和电压的数值相乘,得到的结果即为功率值。
功率因数的计算则是通过计算电流与电压之
间的相位差,得到的结果范围在-1到1之间,这个结果越接近1代表功率因数越高。
最后是数据显示模块的设计。
将计算得到的功率、功率因数等结果通过数码管或LCD
显示出来,以便用户观察。
这个模块的设计需要考虑显示方式的选择、显示格式的设计等
因素。
数码管多用于小功率计的设计,而液晶显示屏则适用于大功率计的设计。
基于STC89C52的光电计数器设计
光电计数器的设计摘要本系统采用的是以单片机STC89c52为核心的自动计数器。
采用反射式光电传感器,将红外发光管与光电接收管相邻安放,每当物体通过一次,红外光就被物体反射,光电接收管接收一次,光电接收管的输出电压就发生一次变化,这个变化的电压信号通过放大和处理后,形成计数脉冲,通过光电隔离耦合并行输入至STC89c52单片机的P1口,通过软件控制和键盘设定计数值并用LED加以显示,便可实现对物体的计数统计。
所谓的光电传感器是将光信号转化为电信号的一种传感器。
它的理论基础是光电效应。
这类效应大致可分为三类。
第一类是外光电效应,即在光照射下,能使电子逸出物体表面。
利用这种效应所做成的器件有真空光电管、光电倍增管等。
第二类是内光电效应,即在光线照射下,能使物质的电阻率改变。
这类器件包括各类半导体光敏电阻。
第三类是光生伏特效应,即在光线作用下,物体内产生电动势的现象,此电动势称为光生电动势。
这类器件包括光电池、光电晶体管等。
光电效应都是利用光电元件受光照后,电特性发生变化。
敏感的光波长是在可见光附近,包括红外波长和紫外波长。
市场上的光电计数器采用的光电传感器有摄像头、光电管等,采用的光的种类有普通光和激光,可见光和不可见光等。
光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。
光电式传感器是以光电器件作为转换元件的传感器,光电检测方法具有精度高、应用快、非接触等优点,而可测参数多,光电传感器的结构简单,形式灵活多变,因此,光电传感器在检测和控制中应用非常广泛。
关键词计数器光电传感器单片机数码管毕业设计(论文)AbstractThe system USES the microcontroller is STC89c52 as the core of the automatic counters. By reflecting photoelectric sensor, the infrared luminescence tubes and optoelectronics receiving tube adjacent put, whenever objects through time, infrared light is reflected, photoelectric receiving tube receiving once, photoelectric receiving pipe output voltage has a time change, this change voltage signal by amplifying and processed, forming counting pulses, through photoelectric isolating coupling parallel input to STC89c52 MCU P1 mouth, through software control and keyboard Settings count value and LED to display, can realize to the object counting statistics. This counter can or mechanical artificially count way into electronic counted, and using LED digital pipe display, can be applied to many professions, to meet modern production and lifestyle needs.The so-called photoelectric sensor is light signals are converted to electrical signals a sensor. It is based on the theory of the photoelectric effect. This kind of effect can be roughly classified into three kinds. The first kind is the photoelectric effect, namely in light, can make the electronic escaping surface. Using this effect made devices have vacuum phototubes, photomultiplier tubes, etc. The second type is inside the photoelectric effect, that is, in a light ray can make physical resistivity change. Such devices including various types of semiconductor photoconductive resistance. The third type is born volts effect that light, the object in light effect produced inside emf phenomenon, this electromotive force called light born electromotive force. Such devices including si-based ones, photoelectric transistor, etc. The photoelectric effect is using photoelectric element by light, the electrical characteristics change. Sensitive in the visible light wavelengths is near, including infrared wavelength and uv wavelength. Market photoelectric counter adopts photoelectric sensor have a webcam, phototubes to wait, use light species are regular light and laser, visible and not visible, etc. Photoelectric sensor are usually made of light source, optical path and photoelectric element of three parts. Photoelectric sensor is photoelectric device as conversion of components of the sensor, photoelectric detection method has high accuracy, application quickly, non-contact wait for an advantage, but measurable lots of parameters, photoelectric sensor of simple structure, and flexible in form, therefore, photoelectric sensors in the detection and control is widely used.keywordscounter, photoelectric sensor, microcontroller, digital tube.毕业设计(论文)目录一、绪论 (1)二、光电计数器整体设计过程 (2)(一)光电计数器的设计任务及要求 (2)1.1设计任务 (2)1.2设计要求 (2)1.3总分析结果 (2)(二)设计方案的选择 (3)2.1采用组合逻辑电路和时序逻辑电路实现 (3)2.2以CD4518为核心的计数电路 (3)2.3以STC89c52为核心的计数电路 (4)2.4方案的选定 (4)2.5系统结构框图 (5)(三)硬件结构及功能 (5)3.1 芯片STC89c52 (5)3.1.1 STC89c52的引脚功能 (5)3.1.2 STC89c52系统结构图 (9)3.2 光电传感器的原理和特点 (9)3.2.1 反射式光电传感器 (9)3.2.2 光敏二极管 (11)3.2.3 红外发光二极管的原理和特性 (12)3.3 蜂鸣器的原理 (12)3.3.1 电磁式蜂鸣器内部结构 (13)3.3.2电磁式蜂鸣器驱动原理 (14)3.4 LED数码显示器简介 (15)3.4.1 LED数码显示器的结构 (15)3.4.2 LED数码显示器的两种接法 (15)(四)硬件电路设计 (16)4.1 发射与接收电路 (16)4.2 计数与显示电路 (17)4.3 报警电路 (18)(五)电路设计原理 (18)5.1计数测量 (18)5.2 中断方式计数 (19)(六)软件程序设计 (19)(七)结论 (23)参考文献 (24)附录 (25)附录一 (25)附录二 (26)一、绪论所谓的光电计数器是利用光电元件制成的自动计数装置。
基于单片机(89C51)的高精度电阻电感电容测量仪器的设计毕业论文
毕业设计(论文)选题基于单片机(89C51)的高精度电阻电感电容测量仪器的设计毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
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作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
单片机课设:基于STC89LE516AD单片机的数字电压表设计
目录摘要 (2)一、总体方案设计 (3)二、系统硬件设计 (4)2.1 控制器—单片机 (4)2.2电源电路 (6)2.3 显示电路 (7)2.4 键盘电路 (8)2.5 晶振电路 (10)2.6 复位电路 (10)2.7 报警电路 (11)三、系统软件设计 (12)3.1 主流序程图 (12)3.1 显示电路流程图 (13)3.3 报警电路流程图 (14)四、结论 (14)五、参考文献 (15)附录 (16)摘要在现代检测技术中,常需用高精度数字电压表进行现场检测,将检测到的数据送入微计算机系统,完成计算、存储、控制和显示等功能。
本文中数字电压表的控制系统采用单片机实现数字电压表的硬件电路与软件设计。
该数字电压表电路简单,还可以方便地行2路数据采集,远程测量结果传送等功能。
数字电压表是诸多数字化仪表的核心与基础,电压表的数字化是将连续的模拟量如直流电压转换成不连续的离散的数字形式并加以显示,这有别于传统的以指针加刻度盘进行读数的方法,避免了读数的视差和视觉疲劳。
采用单片机的数字电压表,它的精度高、抗干扰能力强。
可扩展性强、集成方便,还可与PC进行实时通信。
目前,有各种单片A/D转换器构成的数字电压表,以被广泛用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等智能测量领域,本文采用内置AD转换器对输入模拟信号进行转换,STC89C51RC对转换的结果进行运算和处理,最后驱动输出装置显示数字电压信号。
关键词:单片机;数字电压表;模拟信号;A/D转换一、总体方案设计本设计利用内置A/D转换的单片机STC89LE516AD、显示电路、按键电路、振荡电路以及报警电路等构成数字电压表。
其原理是晶振电路为单片机提供稳定的时钟周期。
采集电路将基准电压和被测电压分别输入到内置A/D转换器的基准电压端及被测电压输入端。
模数转换器将被测电压输入端采集的模拟信号转换为相应的数字信号,由于单片机的软件编程,使单片机系统能够按照规定的时序采集这些数字信号,这些数字信号通过一定的算法计算得出被测电压相应的电压值,每三次取平均值,被测出的平均电压值以一定的时序在显示电路上显示。
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图3单片机部分电路图
际操作,并利用参考光功率计进行调试,以便此 设计程序在语法没有错误的基础上能够正确测量 光纤功率。表I所列是1550 nm时的测量结果。该 测量结果与实际结果基本相同。光电流和功率的 关系与设计初期所测量的数据相符。
表1 1550 nm测量数据结果
10电予元嚣件主用2008.11 unow.ecda.cn
万方数据
基于STC89C516单片机的数字光功率计设计
作者: 作者单位:
刊名: 英文刊名: 年,卷(期): 引用次数:
耿涛, 赵光, 陶志勇 耿涛,赵光(辽宁工业大学电子与信息工程学院,辽宁,锦州,121001), 陶志勇(辽宁工程技术 大学电子与信息工程学院,辽宁,葫芦岛,125000)
位后的Pl删,P4是准双向El/弱上拉(普通805l MAX810专用复位电路和通用YON(32/36个),复
传统I/O口)。P0口是开漏输出,其作为总线扩展 用时。不用加上拉电阻,而作为I/O口用时,则 需加上拉电阻。由于其内部集成MAX810专用复 位电路(D版本才有),因此,外部晶体在20 MHz 以下时。可省去外部复位电路。该单片机共有3 个16位定时器,计数器,其中定时器0还可以当成
本文链接:/Periodical_dzyqjyy200811003.aspx
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2个8位定时器使用。其单片机电路如图3所示。 功能键是人机交互式处理系统中不可缺少的
一部分。此设计采用了电源开关控制键、波长选 择控制键、功率显示控制键、功率分贝显示键等 四个键。
其中。电源开关键的功能是在开通时提供+5 V直流电压,同时给单片机一个复位操作;
波长选择键(按键1)的功能是进行1310 nm 与1550 nm的波段选择。默认为1310 nm,按一下 该键,可进行两波段切换;
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【1】 刘增基.光纤通信【M】.西安:西安电子科技大学出版社,
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陈晓风.ADC0809模数转换器的测试与研究叨.福建师 范大学学报,2001,(12). Photodiode Monitoring with Op Amps,BB Application Bulletin,Printed in USA,January.1995. 张景元.一种单片机控制系统键盘/显示电路的设计 与实现叨.电子工程师,2000,∽:4.6.
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摘要:介绍了数字式光功率计的硬件设计方法和程序流程。该光功率计采用InGaAs—PIN光 电二极管、OPA340UA高精度低噪声运算放大器、ADC0809模数转换器和STC89C516RD+高速 单片机来满足系统的计算要求,因而可最大程度地节省设计成本。实际测试数据和使用情况 表明:该光功率计具有成本低、雏护简单、误差低等优点.可满足高校实验宣的教学和先通 信施工部门的施工检测与维护需求。 关键词:光电响应;单片机;LCD;数字光功率计
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的噪声对光功率计的精度影响很大。前放的噪声 取决于放大器的类型。目前有三种类型的前放可 供选择。主放大器一般是多级放大器,其作用是 提供足够的增益,一般都通过它实现自动增益控 制(AGC)。图2是利用CD4051来作为一个单刀八 掷开关对放大电路进行放大设置的电路图。该系 统通过软件控制使小信号得到较大地放大。而使 大信号得到较小的放大。从而满足模数转换器的 输入电压要求。主放大器和AGc可决定光功率计 的测试范围。从而通过对电压的处理来实现功率 的测量。电流经过运放以后可转变成电压.其信 号关系为:y=屁,。最后通过ADC0809转换成数字 信号送入单片机进行处理。
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1系统工作原理
数字光功率计的基本工作原理如图1所示。 它首先把传输过来的光信号投射在InGaAs-PIN光 探测器的光敏面上以将其转变为电流。再经过I, V变换电路和放大电路得到电压信号。然后把这 个信号送到低通滤波器进行滤波及响应度补偿放
大,以得到与功率值相对应的直流电压,之后再 将该电压经A/D转换,以得到表示功率大小的数 字量,最后通过CPU进行数据处理和判断后。将 数据送人lED显示器进行功率显示或指示。
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功率分贝显示键(按键3)的作用是在显示屏 到分贝形式显示功率之间进行切换。
5调试设计
图2 自动增益控制放大电路
4单片机控制系统
STc89C51RC/RD+系列单片机是宏晶科技推 出的新一代超强抗干扰/高速/低功耗单片机,指 令代码完全兼容于传统8051单片机,它有12时 钟,机器周期和6时钟,机器周期可供任意选择, s,rC89C51RC/RD+的最新D版本芯片内部集成有
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0 引言
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