基于-单片机的智能断路器设计
基于单片机的漏电保护器设计方案
基于单片机的漏电保护器设计方案1 漏电保护器发展现状及前景漏电保护器的发展大约经历了三个阶段，即初始阶段、发展阶段和成熟阶段。
1912年德国正式发明了电压型保护器，保护电机外壳漏电。
1930年欧洲国家开始采用电压型保护器。
1940年法国人发明了电流型保护器。
1956年，德国开始生产电流型保护器。
在1962年美国研制成功灵敏度为5mA的电流型保护器，标志漏电保护器开始进入发展阶段，德、日、法等国也相继研制成功灵敏度为30mA的电流型保护器。
到二十世纪七十年代，各国开始制定规程，强制在一些场所安装漏电保护器，标志漏电保护器的发展进入成熟阶段。
我国研究漏电保护器起步要晚于国外，进入二十世纪七十年代以来，我国用电量逐年增加，触电事故也逐年增加，因此引起各部门的相当重视。
近年来，我国在漏电保护器方面的科研、生产、应用有了较大的发展，国家标准主管部门先后组织编制了保护器产品标准、使用标准；此外，原国家机械委还制订了相关的产品行业标准；此外，国家建设部在GB50054《低压配电设计规》和GB50096《住宅设计规》等国家标准中，对低压配电系统和住宅中漏电保护器的应用均作了规定。
国家标准要求漏电保护器在投入运行后，使用单位应建立运行记录及相应的管理制度，每月需在通电状态下，按动实验按钮，检查漏电保护器动作是否可靠。
雷雨季节应增加检查次数。
但是该试验只能用来检查漏电保护器的脱扣功能，不能用来校核额定漏电动作电流和分断时间的数值。
所以国家标准还规定应定期进行漏电保护器的动作特性试验，测试漏电动作电流值、漏电不动作电流值和分断时间，而且，对上述试验中采用的检测仪表的精度等级做出了明确的规定。
随着微电子技术的不断发展，单片机的集成度越来越高，功能越来越丰富。
以单片机为主体，取代传统仪器仪表的常规测量电子线路，可以容易地将计算机技术与测量控制技术结合在一起，组成新一代的所谓“智能化测量控制系统”。
在数据采集系统中采用单片机技术，能够解决许多传统仪表不能或不易解决的问题。
基于ARM单片机的直流塑壳断路器的电子式脱扣器设计
文章编号 ：１ ０ ０ ７ ． ７ ５ ７ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ４ — ０ ０ ４ ２ — ０ ３
研 究与设 计
微 型 电脑 应 用
号 ，介 绍 了软 硬 件 的 组 成 、原 理 和 实验 结 果 ，并 实现 了全 电子 式三 段 式 直流 断 路 器的 保 护 功 能 。具 有 精度 高 ，整 定 方便 ，可
以通 讯 的 特 点 是 以 实现 智能 电 网 的新 一代 电子脱 扣 器 。
关 键 词 ： 霍 尔 电流 传 感 器 ； 电子 式脱 扣 器 ；直 流三 段 式保 护 中 图 分 类 号 ：Ｔ Ｐ ３ ０ ５ 文 献标 志 码 ：Ａ Ｄｉ ｒ ｅ ｃ ｔ Ｃｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ Ｂｒ ｅ ａ ｋ ｅ ｒ ｗｉ ｔ ｈ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｔｒ ｉ ｐ Ｕｎｉ ｔ
２ ０ １ ３ 年第 ２ ９卷第 ４期
基于 Ａ Ｒ Ｍ 单 片机 的直 流 塑壳 断路 器 的 电子 式 脱 扣器 设 计
吴 蔚 ，路 林 吉
摘 要 ：提 出 了一种 基 断 路 器 的 电子 式 脱 扣 器 的设 计 方 法 ，其 中使 用 霍 尔 电流 传 感 器 检 测 直 流信
０ 引言
电力 工程 中 为保 证 各 供 电保 护和 控 制 环 节 的可 靠 运 行 ， 通 常 采 用 独立 于交 流 电源 外 的直 流 电源 供 电系 统 对 其 供 电。 为 保 证 直 流供 电 系统 的连 续 性 和 可 靠 性 ， 直 流 系 统 中 各 级过 电流 故 障 的 保 护 及 报 警 配 合 一 直 是 工 程 设 计 人 员 十 分 关注 的 问 题 。由于 发 电厂 和 变 电所 直 流 系 统 的供 电 负载 多 ，回路 分布广， 在 一 个 直 流 网络 中往 往 有 许 多 支 路 需 要 断 路器 或熔 断 器 来进 行 保 护 。如 果 由 于下 级 断 路 器 的 短 路 故 障 ， 造 成上 级 断 路 器 的越 级误 动 作 ，会 造 成 更 大 面 积 的 断 电 …。这 就存
基于单片机的漏电断路器漏电保护实现方法
·智能电器及计算机应用·低压电器（２０∞№７）通用低压电器篇基于单片机的漏电断路器漏电保护实现方法水沈坤，章兢，王善伟，戴瑜兴（湖南大学电气与信息工程学院，湖南长沙４１００８２）摘要：分析了分立式漏电断路器漏电流处理模块的工作原理及其在买际厩用中的不足，提出了一种基于单片机实时采样处理的漏电流处理方法。
给出了该方法的硬沈坤（１９８４一），件原理图及软件流程图。
试验表明，该方法稳定可靠、精度高，并为现场总线化的漏电写，硕ｉ击究生，苁断路器设计提供了参考。
事嵌入式系统设计关键词：漏电保护；单片机；漏电断路器；采样及控制理论的研中图分类号：’ｌ’Ｍ５“·８文献标识码：Ｂ文苹编号：１００ｌ－５５３ｌ（ｚｕ０９）ｕ７圳３ｌ奶究。
ＤｅｓｉｇｎｏｆＬｅａｋａｇｅＣｕｒｒｅｎｔＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｆｏｒＥａｒｔｈＬｅａｋａｇｅＢｒｅａｋｅｒＢａｓｅｄｏｎＭｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓＨＥＮＫｕｎ，ＺＨＡＮＧＪｉｎｇ。
ＷＡＮＧｓｈｎｍｌ｝西，ＤＡｌＹｕｘ魄（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＩｎｆｏｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００８２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｍｃｔ：Ｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｔｌｌｅｄｅｆｂｃｔｓｉｎｐｍｃｔｉｃａｌ印ｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｒｅｓｉｄｕａｌｃｕｒｍｎｔｄｉｓｐｏｓｉｔｉｏｎｍｏｄｕｌｅｏｆ８ｅｐｅｍｔｅｄｒｅｓｉｄｕａｌｃｕｎ七ｎｔｃｉｒｃｕｉｔｂｒｅａｋｅｒｗｅｒｅ鲫ａｌｙ∞ｄ，明ｄｄｉｓｐｏｓｉｔｉ∞ｍｅｔｈｏｄｏｆｒｅ８ｉｄｕａＪｃｕｒｒｅｎｔｗ鹅ｐｒｏ－ｐｏｓｅｄｂａｓｅｄ∞瑚¨眦ｓ硼ｐｌｅｏｆｓｉｎｇｌｅｃｈｉｐｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ．Ｉｔｓｈａ—ｗ盯ｅ一眦ｉｐｌｅ粕ｄｓｏｆｔｗ啪ｎｏｗｃｈａｎｗｅｒｅｇｉｖ∞．Ｔｅｓｔｓｓｈｏｗｔ｜Ｉｉｓｍｅｔｈｏｄｉｓｓｔａｂｌｅ，ｒｅｌｉａｂｌｅ硼ｄａｃｃｕｍｔｅ，锄ｄｃ明ｂｅｇｕｉｄａｎｃｅｆｏｒｔｈｅｄｅｓｉ印ｏｆｒｅｓｉｄｕａＩＩ℃ｎｔｃｉｒｃｔｕｉｂＩ．ｅａｋｅｒｉｎｆｉｅｌｄｂｕｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｉ朗ｌ【ａ薛ｃｕｒ代ｎｔｐｍｔｅｃⅡ仰；ｍｉｃｍｐ舶蚀鲻ｏｒ；ｅａｒｔｈｌｅａｋａｇｅｂｒ∞ｋ盯；ｓ蛐ｐｌｉｎｇＯ引言漏电保护是低压用电保护中的一项重要保护技术，作为其载体之一的漏电断路器广泛用于低压供电电网中，以防止漏电火灾和人身触电伤亡事故的发生…。
单片机的智能小型断路器控制模块关键技术研究
单片机的智能小型断路器控制模块关键技术研究发布时间：2023-03-28T00:47:35.665Z 来源：《中国科技信息》2023年第1月1期作者：康宽、陈一新、王闽宏[导读] 们生活水平的不断提高，大众对于供电系统提出诸多的要求，供电系统需要向着智能化的方向所发展和前进，并且其保护功能也要更加的完善。
康宽、陈一新、王闽宏浙江正泰电器股份有限公司浙江省乐清市 325000摘要:人们生活水平的不断提高，大众对于供电系统提出诸多的要求，供电系统需要向着智能化的方向所发展和前进，并且其保护功能也要更加的完善。
具有传统特点的断路器已经无法满足工业系统自动化所提出来的要求，所以还需要将智能化的技术加入低压断路器上面。
因为小型断路器受到多方面因素所带来的影响，例如：体积、尺寸等等，故而需应用小型互感器与霍尔电流传感器解决相关的问题，节省较多的占用面积。
因此，本篇文章主要对单片机的智能小型断路器控制模块关键技术进行认真的分析研究，以作参考。
关键词:单片机；智能小型断路器；控制模块；关键技术；通过对低压断路器以及相关的系统进行认真分析和研究，发现其在配电与用电当中发挥出了重要的作用，集中控制、调节、分配、能效管理等等，但是不可否认的是，很有可能成为智能电网与能源互联网建设运行过程当中的最大影响与阻碍。
在智能电网当中，开关电器是非常重要的组成部分，为了满足智能电网发展过程当中所提出来的要求，电力设备需要提高自己的性能，向着智能电器的方向所发展后不断前进。
基于此，本文下面主要对单片机的智能小型断路器控制模块关键技术展开深入探讨。
1、概况为了确保供电更加的平稳，满足新时代下人们对于电力系统所提出来的相关要求，例如:提升供电质量、保证供电可靠性等等，保证在出现问题时，能够在最短的时间内恢复供电，并将损失控制在一定的范围之中，就要求供电系统真正实现自动化与智能化水平。
在电力系统当中，小型断路器是非常重要的组成部分，无论是在保护工业设备、配电还是其他环节和方面都是重要“角色”。
基于单片机的智能断电保护装置的设计
基于单片机的智能断电保护装置的设计摘要：随着社会的发展和进步，电力和电器给人们的生产生活都带来了极大的方便，但因为人们用电不当而引发的安全事故也越来越多，浪费电或使电路长期过负荷运行的现象也越来越多。
为了更好的解决上述现象，设计一种基于STC89C52单片机的智能断电保护装置，该装置以单片机为控制核心，以相关电子电路及传感器为辅，利用人体红外传感器检测有无人在，并利用相关传感器检测电器是否工作，当办公室、教室、学生寝室内无人，且电器尚未断电时，会自动切断电源，起到节能和断电保护的作用。
关键词：智能；断电保护；STC89C52单片机；红外传感器；电流检测0 引言电能给人们的生产生活都带来了极大的方便，但因为人们用电不当而引发的安全事故也越来越多，在我们大学的宿舍中就常常出现人走灯不灭，插排不拔，空调电扇不关，乱扯电线，随意使用大功率电器等现象，每年仅大学宿舍因用电不当所产生的安全事故就已不在少数，为了节约用电，也为了尽可能地减少这类事故的发生，所以设计制作一个可以便捷使用的智能断电保护装置将会有效的解决这些问题。
1 智能断电装置的发展现状目前国内外的自动断电装置主要是应用于某一种用电器的智能开关，或者是应用于某电路过载后的自动断电或定时断电等。
既可以检测有无用电人员又可以智能断电的装置却很少见，所以，当前对电路进行智能通断在国内的研究还有一些空缺，而且可以投入到我们日常生活中使用的产品也是少之又少。
我们的智能断电保护装置将红外人体感应模块和电路检测系统相结合既可以智能化的对一整个电路进行通断，又可以对电路进行检测保护，而且将这些系统整合起来使用使其更加便捷，在很大程度上弥补该研究方向的一些不足。
2 硬件组成2.1硬件设计方案本装置由单片机为中央处理器、红外人体感应模块、电路检测模块、自动通断控制模块组成。
本装置首先利用红外感应器对房间进行扫描检测，当检测到房间内没有人时，红外感应器将信号送至单片机，单片机接受该信号并控制检测模块运作，对电路电流进行检测，若一段时间内电路负载电流与设置的标准电流相差较大，则判定此时寝室内无人且有电器在工作，此时检测模块将信号发送至单片机，单片机启动自动断电装置，从而实现在寝室内无人的情况下进行断电。
基于AT89C51单片机的_智能开关设计毕业设计 精品
分类号TP319 单位代码11395密级学号0805270106学生毕业设计（论文）题目基于AT89C51单片机的智能开关设计作者张三院(系) 能源工程学院专业测控技术与仪器指导教师赵鹏答辩日期2013年5月20日榆林学院毕业设计（论文）诚信责任书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文），是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。
毕业设计（论文）中凡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。
尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人毕业设计（论文）与资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。
论文作者签名:年月日榆林学院本科毕业设计(论文)摘要智能开关的出现使人们能够更为便捷地控制家用电器，给人们的生活带来了极大的方便。
单片机以其功耗低，工作稳定，体积小等优点，广泛的应用于智能开关的主控制器。
本设计就基于AT89C51单片机的智能开关的工作原理和设计方法进行了系统的研究。
本设计以AT89C51单片机为核心，并结合外围元件如：蜂鸣器、继电器、DS18B20、数码管等设计出控制作息时间和空调温度监控及报警功能的智能开关。
利用Protel软件设计温度采集电路、报警电路、显示式电路等，运用Keil软件编程，利用Proteus仿真来实现其功能。
本设计灵活方便，修改简单，而且在使用过程中更加的安全节电，利用单片机监控实时温度，在一定程度上不仅完善了空调的功能，而且在很大程度上使空调的控制及操作得到了简化。
关键词：单片机；智能开关；DS18B20基于AT89C51单片机单片机的智能开关设计Design of Intelligent Switch Based on the AT89C51 MCUABSTRACTPeople can more easily control devices with the occurrence of the emergence of intelligent switches which has brought great convenience to people’s lives. The microcontroller is constantly been used, and it is more extensive, the reason lies in its low power consumption, easy to use, small size, some features. This design aims to do a systematic study of the emergence of intelligent switch which based on the AT89C51 MCU of design theory and method.the AT89C51 MCU play the core role in this design, and combined with peripheral components the buzzer, relays, the DS18B20, digital tube, etc. by which design the switch of control of the work and rest time and the air-conditioning temperature monitoring and alarm function of the intelligent. the design using Protel software design temperature data acquisition circuit alarm circuit, display circuit, the use of the Keil software programming, Proteus simulation to achieve its function. this design is flexible, simple to modify, and more secure in the process of using energy-saving microcontroller to monitor real-time temperature. To a certain extent, not only improve the function of the air conditioner, but also simplified the air conditioning control and operation of the air conditioning .Key words: MCU; Intelligent switch; DS18B20榆林学院本科毕业设计(论文)目录摘要 (I)ABSTRACT ..................................................................................................................... I I 1 绪论 (1)1.1本设计的意义 (1)1.2智能开关的发展现状 (1)1.3 本章小结 (2)2 智能开关的方案设计 (3)2.1 本设计的性能指标 (3)2.2 温度采集方式的选择 (3)2.3蜂鸣器的选择 (3)2.4继电器的选择 (3)2.5总体结构设计 (4)2.6 本章小结 (4)3 硬件电路设计 (4)3.1单片机最小系统设计 (5)3.1.1 AT89C51单片机简介 (5)3.1.2 时钟电路设计 (5)3.1.3 复位电路设计 (6)3.2电源电路设计 (7)3.3 温度采集电路设计 (8)3.3.1 温度传感器DS18B20简介 (9)3.3.2 温度采集接口设计 (11)3.4 报警电路设计 (11)3.5 显示电路设计 (12)3.6 键盘电路设计 (13)3.7 本章小结 (14)4 软件设计 (15)4.1主程序设计 (15)4.2时间控制程序设计 (16)4.3 温度报警程序设计 (16)4.4 四位数码管显示程序设计 (17)基于AT89C51单片机单片机的智能开关设计4.5 本章小结 (18)5 系统仿真 (20)5.1 proteus简介 (20)5.2 keil软件介绍 (20)5.3仿真过程 (20)6 总结 (22)参考文献 (23)致谢 (24)附录A 总原理图 (25)附录B 温度显示仿真图 (26)附录C 总程序 (27)榆林学院本科毕业设计(论文)1 绪论1.1本设计的意义现在的开关已经不能完成人们想要使它完成的某些功能，逐渐地，传统的开关会随着科技的进步慢慢地被人们所淘汰。
毕业设计基于单片机的家用漏电保护器设计
摘要日常生活中，因电气设备使用不当或线路漏电造成的电气事故时有发生，低压配电系统线路的漏电、用电设备的漏电、过载及短路或者接地电流流过金属焊缝发热都可能导致火灾。
漏电保护器作为一种低压保护电器，可以用于防止漏电火灾造成的经济损失及人身触电造成的伤亡，因此得到广泛应用。
由于漏电保护器主要由电子元件（或电磁器件）构成，其质量和性能的稳定性容易受材料、电子元件、电磁器件、环境、温度、生产工艺、技术要求等因素变化的影响。
因此,为了提高其性能的稳定性，需要对漏电动作特性及其检测技术进行深入的研究。
首先对漏电动作特性检测技术的发展状况进行了分析，还对国家标准中的相关规定进行简要的分析;在此基础上,对漏电保护器的硬件和软件进行了设计。
本设计以 STC89C52 单片机为处理器，并对单片机系统单元、试验电流的产生和调节单元、电流信号采集单元,人机接口单元等硬件电路进行了设计和分析，并针对特性检测的特点提出了模块化的软件设计方案，以实现对漏电动作时间和漏电动作电流的精确检测和显示。
关键词：漏电保护器；漏电动作特性；单片机ABSTRACTIBecause of improper use of electrical equipment or electrical circuit’s leakage, electric accidents occurred from time to time. Fire may be caused by leakage circuit of thelow-voltage distribution system or electrical equipment, overload, short circuit, or current flow through metal weld. Being a type of low-voltage safe apparatus, the residual current device (RCD) is used to avoid the electric shock and the fire accident. So they are widely used in daily life. Because RCD is composed of the electronic components (or electromagnetic devices), its quality and performance is easily affected by materials, electronic components, electromagnetic devices, environment, temperature, production process, and technology requirement. Thus, to enhance the stability of its performance, we conduct thorough study on residual operating characteristics of RCD.In this paper, we conduct deep theoretical study and practical exploration of test technology on the operation characters. The latest development of the same field and the relevant stipulation of national standards are well expatiated at the beginning of the dissertation. Based on these theoretic, the hardware and software of operation characters test are carried out.Using SCM (Single Chip Microcomputer), STC89C52 as digital control system, study and analysis in SCM system, current generation and regulation unit, current acquisition unit, and interface unit. Modular software design is advanced for the test of Operation Characters, so that the operating current and break-time can be accurately test and displayed.KEY WORDS:RCD; operation characters; SCM (single chip microcompute)II目录1 绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 漏电保护器简介 (2)1.2.1 漏电保护器的主要功能 (2)1.2.2 漏电保护器的分类 (3)1.2.3 漏电保护器的工作原理 (4)2 家用漏电保护器的硬件系统设计 (6)2.1 单片机系统电路设计 (6)2.1.1 微处理芯片的选择 (6)2.2 电流检测电路 (7)2.3电源电路 (9)2.4人机接口单元电路 (9)2.4.1 按键部分硬件设计 (9)2.4.2 液晶显示部分硬件设计 (10)2.5 数据采据电路及报警电路 (10)2.6 家用漏电保护器系统设计原理 (11)2.7 系统总体电路原理设计 (13)3 系统的软件设计 (14)3.1 软件设计的总体思想 (14)3.1.1 设计方法和编程语言的选择： (14)3.1.2 设计要求检测装置的主要功能包括 (14)3.2 主程序设计 (16)3.3 上电初始化模块 (17)3.4 人机接口模块 (17)3.4.1 参数设置模块程序设计 (17)3.4.2 按键检测子程序设计 (18)3.4.3 液晶显示模块子程序设计 (19)4 结论 (21)参考文献 (22)附录一系统与原理 (23)附录二系统与原理PCB图 (24)致谢 (25)1 绪论1.1 引言随着我国经济建设规模的不断扩大，用电量迅速增长，电力事业迅速发展，安全用电这一问题显得越来越重要。
基于单片机的低压智能断路器的设计
基于单片机的低压智能断路器的设计【摘要】本文对低压智能断路器系统的原理和硬件组成进行了分析和设计;通过对系统所要实现的保护功能进行分析，对系统用到的器件进行选择，并且设计系统总体方案，重点是单片机通过A/D转换器对现场的各种参量进行处理，实时显示各种运行参数并且实现对系统的多重保护功能。
【关键词】断路器;A/D;单片机1.引言在低压配电系统中，低压断路器是应用最为广泛保护装置之一，主要应用于要求实现保护且不频繁操作的场合。
它不仅能在正常工作情况下接通、分断负载电流，而且允许在故障或不正常的情况下自动切断电路，从而保护变压器、用电设备和供电线路;同时通过上下级线路的选择性配合，能够避免非故障区域的停电，减少不必要的损失。
鉴于此设计一款智能的低压断路器具有很大的现实意义[1]。
2.总体方案设计论文所设计的系统包括参量中央处理控制模块、信号采集模块、信号调理模块、人机交互模块、通信模块以及电源模块等。
图1为硬件系统结构框图：图1 整体结构框图本论文所设计的智能断路器控制单元所要实现的基本保护功能包括：三段电流保护（过载长延时保护、短路短延时保护及短路瞬时保护）和单相接地保护，用户可根据实际需要选用过电压保护、低电压保护。
3.电路设计3.1 单片机I/O口扩展图2 AT89C51RC2单片机接口扩展原理图AT89C51RC2单片机最小系统如图2所示，本论文所实际的智能控制系统是以AT89C51RC2片上系统为核心的单片机应用系统。
3.2 A/D转换模块由于AT89C51RC2单片机内部并没有集成ADC模块，因此必须外接ADC 芯片，这里我们选用了一种美国TI公司生产的TLC1543芯片。
TLC1543是一款11模拟输入通道，高性价比，采用CMOS工艺的10位开关电容逐次逼近原理实现的模数转换器。
该芯片内置3路自测方式，片内集成系统时钟，固有的采样和保持功能，具有转换速度快、误差小的特点[2]。
TLC1543芯片采用串行通信接口，与单片机接线简单，引线很少，能够很好节省单片机的I/O资源。
基于单片机的智能开关系统设计
目前国内关于智能教室的研究不少,现有的设计约分为三类。一 为利用光电管计数。但现在大多教室为双门出入,而在人群大量涌入 或涌出时,系统计数困难,误差较大,识别较难。二是依靠热释电红外 传感器完成对人存在情况的检测。该种红外探头可探测温度约37°时 物体发出的特定波长的红外线。但在天气炎热以及人体长时间静坐 时这种控制器的效果不理想,且对于大教室的工程量较大。第三种是 基于机器视觉的教室节能照明控制技术,通过对视频监控系统内图 像的处理,实现对教室各区域的照明设备的控制。此类方法在自然光 变化较大以及座位区有异物时误差较大,且成本较高。
第38卷 第4期 第202308年 4卷月
数字技术与应用 数D字ig技it术al与T应ec用hnologyww&
Vol.38 No.4 April 2020
数控技术
DOI:10.19695/12-1369.2020.04.08
基于单片机的智能开关系统设计
最后, 通过控制电源的开能；单片机；超声波测距
中图分类号:TP212.9
文献标识码:A
文章编号:1007-9416(2020)04-0014-02
0 引言
目前,社会对高等教育的关注度越来越高,学校规模日益扩大, 教室的数量也随着大幅度增加,为使师生有舒适的教学和学习的环 境,校方在力所能及的范围内,相应增加了教室的面积,然后,随着 教室数量的增加,照明设备的需求量也越来越大,但由于大学管理 模式的开放型,人员流动性大,即使室内无人的情况下,也全部开启 照明灯,长明灯比比皆是,人走灯不熄的现象普遍存在。这种有形和 无形的浪费。给学校的电力支出带来了沉重的负担。虽然在部分大 中城市中的部分院校已经有夜间人工统一拉闸断电,但对于午间、 课间、或者饭点等时间内无法将没有人使用教室进行断电,所造成 的电能浪费依然是相当巨大的。本文介绍了将自动供电控制技术运 用到高校教室的一个设计,以达到节约能耗、延长设备使用寿命、方 便教学楼管理的目的。
毕业设计(基于单片机控制的智能电源的设计)整稿(精品)
天朝大学毕业设计说明书基于单片机控制的智能电源的设计学院：电气与电子工程学院专业：电气工程及其自动化学生姓名：你猜学号：0720121220指导教师：很漂亮2011年6月本设计给出了数控直流稳压电源的硬件电路和软件系统。
整个稳压电源由单片机（数控中心）系统、键盘、显示、A/D和D/A转换、辅助电源、稳压输出电路，备用电源电路等模块组成。
实现了电压的可预置、可步进增减调整、输出电压信号可数字显示等功能。
此外本系统还附有一组由两节可充电锂离子电池构成的备用电源，使得该智能电源在外部电网电力供应中断的情况仍可向重要负载持续供电一段时间，系统可独立完成对这组备用电源的充放电控制。
同时为了避免因使用不当对电池造成的损害，还为锂离子电池组配置了专门的保护电路，使得该组备用电源具有很高的安全性。
综上可知本系统具有功能多、显示直观、使用方便等特点，因而具有一定的实用价值。
关键词：直流稳压电源,单片机,数控,PID,备用电源This system includes both hardware and software systems. There are several modules of this whole system,such as single-chip computer(Digital Control Center) system , keyboard, display, D/A and A/D converters, auxiliary power supply, voltage output adjustment,backup power supply ect. These functions are realized that the voltage can be pre-set, step changes in adjustment, figuresm show the output voltage signal ect. This system also includes a backup power supply consisted of two rechargable Li-ion batteries ,which could still power some important external load for limited time when the smart power supply has lost its’power,and the backup power supply could be worked safely and independently under the control of the system.In order to keep the Li-ion batteries from exposing in these serious dangers,a special protect device has been installed.The system has the following features , such as multi-functions, intuitived showing , easy using ect. So this design possesses a great number of practical value.Key words： DC regulated power supply, Single-chip computer system, numerical control, PID,Backup Power supply目录摘要 (I)Abstract (II)目录............................................................................................................................ I II 第一章引言 (1)1.1 课题研究的背景和意义 (1)1.1.1电源技术 (1)1.1.2锂离子电池 (2)1.2 本课题的研究内容 (5)1.3 本文的结构 (5)第二章系统总体设计 (7)2.1系统设计任务及要求 (7)2.2系统总体方案论证 (7)2.2.1可调电压输出电路部分 (7)2.2.2备用电源部分 (8)2.3系统总体方案 (8)第三章系统单元电路设计 (10)3.1辅助电源电路 (10)3.1.1直流稳压电源的基本原理 (10)3.1.2本系统辅助电源设计 (13)3.2 2-12V可调电压电路 (15)3.2.1 单片机系统 (15)3.2.2 数模转换电路 (16)3.2.3 稳压输出电路 (17)3.2.4 模数转换电路 (19)3.2.5 4*4行列式键盘 (21)3.2.6 显示电路 (22)3.3备用电源电路 (24)3.3.1 充电电路 (24)3.3.2 保护电路 (28)第四章系统软件设计 (33)4.1 PID算法 (33)4.1.1 PID算法简介 (33)4.1.2 PID控制器的参数整定 (34)4.2 系统子程序流程图 (35)4.2.1 显示子程序 (36)4.2.2 键盘子程序 (37)4.2.3 中断服务程序 (38)结论 (39)参考文献 (41)致谢 (43)附录： (44)第一章引言1.1 课题研究的背景和意义1.1.1电源技术电源设备是电子仪器的一个重要组成部分，在科研及实验中都是必不可少的,电源种类繁多，也没有明确的划分标准，习惯上，按照调整管的工作方式的不同可将直流稳压电源划分为线性直流稳压电源和开关型稳压电源两大类，下面我们将主要讨论线性稳压电源。
基于单片机的直流电路智能短路保护器
基于单片机的直流电路智能短路保护器摘要：短路现象的危害是极大的，降低回路负载意味着会在短时间内产生大量的热，轻则烧毁线路及设备，重则引发火灾导致事故。
传统的短路保护器是由熔断器改造而来，其作为保护器使用时存在的问题较多，如不够安全、不具有智能性、反应时间过长等。
单片机技术当前发展已经非常成熟，被广泛应用于各个行业中，本文以直流电路为研究对象，介绍以一款自研的基于单片机的短路保护器。
据试验与仿真模拟结果，该短路保护器的响应时长仅15毫秒左右，且节能环保、安全可靠，具有推广价值。
关键词：直流电路；单片机；智能设备；短路保护前言直流电路中的故障一般分为短路和断路两种，相对于断路而言，短路故障的威胁性明显更大。
由于线路短路而造成的事故不胜枚举，人们为此付出了惨重的代价。
因此，需要对线路进行短路保护，当线路中出现短路现象时，在第一时间内将电路切断，确保线路安全。
传统的保护装置大多数为熔断器或者断路器，这些设备在一定程度上能够起到对线路的保护作用，但是经过长期的实践也发现了很多劣势，主要问题有如下几个：（1）熔断器在熔断时，伴随有局部爆炸现象。
爆炸产生的电火花存在一定的危险性。
（2）熔断时产生的废锡丝必须要在第一时间内清理，如果清理不及时，那么不仅仅会造成环境污染，更有可能引发二次短路。
（3）熔断器发生熔断后，其维修与更换过程专业性比较高，需要操作人员具有比较专业的电路知识。
还需要对熔断器的规格进行判断，消耗大量时间。
（4）熔断器本身在技术上存在缺陷，其响应时间以秒为单位计算。
如果电路中电流较大，在秒级时间中已经足够引发安全事故，这对于维护设备与人身安全是极其不利的。
（5）熔断器属于消耗品，每次更换只能发挥出一次作用，在实际的使用场景中往往需要经常更换，成本难以控制。
上述问题的存在，表明传统的短路保护器在实际应用方面存在不足之处，亟需一种智能、环保、快速响应的保护装置。
1单片机的功能及优势单片机技术自问世以来，就凭借其诸多优势被广泛的应用在嵌入式开发领域，基本在所有的具有智能控制功能的设备中都能够看到单片机的身影。
基于单片机的智能化断路器设计 毕业设计
基于单片机的智能化断路器设计毕业设计基于单片机的智能化断路器设计Design of Intelligent Circuit Breaker Based on MCU学生姓名：所在学院：所在专业：指导教师：职称：所在单位：论文提交日期：论文答辩日期：学位授予单位：目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 国内外现状和发展趋势 (1)1.2.1 发展现状 (1)1.2.2 发展趋势 (2)1.3 智能断路器的基本原理 (2)1.4 本文的主要内容 (3)第2章控制器的硬件设计 (4)2.1 单片机系统 (4)2.2 电压、电流互感器 (6)2.3 AD转换模块 (6)2.3 人机交互模块 (7)2.4 温度检测与时钟电路 (8)2.5 通信模块 (9)2.6 本章小结 (9)第3章控制器的软件设计 (11)3.1 主程序 (11)3.2 保护模块软件设计 (12)3.2.1 三段电流保护软件设计 (12)3.2.2 接地故障保护软件设计 (14)3.2.3 过电压、欠电压保护设计 (15)3.3 通信模块软件设计 (15)3.4 本章小结 (16)第4章控制器的仿真及分析 (17)4.1 基于Proteus的保护仿真模块 (17)4.2 过载长延时保护性能测试 (20)4.3 短路延时保护性能测试 (20)4.3 单相接地保护性能测试 (21)4.3 过压保护性能测试 (21)4.4 本章小结 (22)结论 (23)参考文献·······················错误！未定义书签。
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基于单片机的智能化断路器设计
基于单片机的智能化断路器设计Design of Intelligent Circuit Breaker Based on MCU学生姓名：所在学院：所在专业：指导教师：职称：所在单位：论文提交日期：论文答辩日期：学位授予单位：目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 国内外现状和发展趋势 (1)1.2.1 发展现状 (1)1.2.2 发展趋势 (2)1.3 智能断路器的基本原理 (2)1.4 本文的主要内容 (3)第2章控制器的硬件设计 (4)2.1 单片机系统 (4)2.2 电压、电流互感器 (6)2.3 AD转换模块 (6)2.3 人机交互模块 (7)2.4 温度检测与时钟电路 (8)2.5 通信模块 (9)2.6 本章小结 (9)第3章控制器的软件设计 (11)3.1 主程序 (11)3.2 保护模块软件设计 (12)3.2.1 三段电流保护软件设计 (12)3.2.2 接地故障保护软件设计 (14)3.2.3 过电压、欠电压保护设计 (15)3.3 通信模块软件设计 (15)3.4 本章小结 (16)第4章控制器的仿真及分析 (17)4.1 基于Proteus的保护仿真模块 (17)4.2 过载长延时保护性能测试 (20)4.3 短路延时保护性能测试 (20)4.3 单相接地保护性能测试 (21)4.3 过压保护性能测试 (21)4.4 本章小结 (22)结论 (23)参考文献························错误!未定义书签。
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基于ARM单片机的直流塑壳断路器的电子式脱扣器设计
基于ARM单片机的直流塑壳断路器的电子式脱扣器设计吴蔚;路林吉【摘要】提出了一种基于ARM单片机的直流塑壳断路器的电子式脱扣器的设计方法,其中使用霍尔电流传感器检测直流信号,介绍了软硬件的组成、原理和实验结果,并实现了全电子式三段式直流断路器的保护功能.具有精度高,整定方便,可以通讯的特点是以实现智能电网的新一代电子脱扣器.%Hall current transformer was used to monitor the primary direct current,to achieve LSI (overload,short and instantaneous protection) protection with by electric trip unit in direct current breaker,the breaker has the advantage of high accuracy,easy to set-ting parameter,compared to traditional thermal magnetic breaker,it is a new generation breaker will be communicated with PC to build up intelligent distribution network.【期刊名称】《微型电脑应用》【年(卷),期】2013(029)004【总页数】3页(P42-44)【关键词】霍尔电流传感器;电子式脱扣器;直流三段式保护【作者】吴蔚;路林吉【作者单位】上海交通大学自动化系,上海,200240;上海交通大学自动化系,上海,200240【正文语种】中文【中图分类】TP3050 引言电力工程中为保证各供电保护和控制环节的可靠运行，通常采用独立于交流电源外的直流电源供电系统对其供电。
为保证直流供电系统的连续性和可靠性，直流系统中各级过电流故障的保护及报警配合一直是工程设计人员十分关注的问题。
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基于单片机的智能化断路器设计Design of Intelligent Circuit BreakerBased on MCU学生：所在学院：所在专业：指导教师：职称：所在单位：论文提交日期：论文答辩日期：学位授予单位：目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 国外现状和发展趋势 (1)1.2.1 发展现状 (1)1.2.2 发展趋势 (2)1.3 智能断路器的基本原理 (2)1.4 本文的主要容 (3)第2章控制器的硬件设计 (4)2.1 单片机系统 (5)2.2 电压、电流互感器 (6)2.3 AD转换模块 (7)2.3 人机交互模块 (8)2.4 温度检测与时钟电路 (8)2.5 通信模块 (9)2.6 本章小结 (10)第3章控制器的软件设计 (11)3.1 主程序 (11)3.2 保护模块软件设计 (12)3.2.1 三段电流保护软件设计 (13)3.2.2 接地故障保护软件设计 (15)3.2.3 过电压、欠电压保护设计 (16)3.3 通信模块软件设计 (16)3.4 本章小结 (17)第4章控制器的仿真及分析 (18)4.1 基于Proteus的保护仿真模块 (18)4.2 过载长延时保护性能测试 (21)4.3 短路延时保护性能测试 (21)4.3 单相接地保护性能测试 (22)4.3 过压保护性能测试 (22)4.4 本章小结 (23)结论 (24)参考文献····································································································错误!未定义书签。
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摘要低压断路器是供配电系统中的一种控制与安保装置，对供电系统起着举足轻重的作用。
本文在断路器智能功能实现的基本原理上，对主控制单元进行了硬件和软件的研究与设计，从而实现断路器的智能保护功能。
在学习和总结国外文献和资料的基础上，设计了以Atmel公司的AT89C51芯片作为系统的控制核心，对现场的状态信息进行实时读取和判断，以实现故障判断及保护功能。
硬件设计主要包括：CPU系统、数据采集模块、AD转换模块、人机交互模块、通信模块、温度检测与时钟电路；软件设计包括：三段电流保护、接地保护、过电压和欠电压保护、通信模块等软件的设计。
最后，为了验控制器的智能保护效果，在proteus 仿真环境下搭建了仿真模型，并对仿真结果进行了分析，数据表明控制器达到了设计要求。
关键词：断路器；智能控制；单片机；proteusABSTRACTLow voltagecircuit breakers is a distribution network control and protection devices for safe and reliable operation of the entire power grid plays a vital role. In this paper, the basic principle of intelligent circuit breaker, intelligent control unit hardware and software design, intelligent circuit breaker protection.On the basis of studying abroad and summary information on the design with Atmel's microcontroller AT89C51 bit control core, on-site data collection and real-time judge, in order to achieve fault protection. Hardware design includes: CPU system, data acquisition module, AD converter module, human-computer interaction module, communication module, temperature detection and clock circuit; software design includes: three sections designed current protection, ground fault protection design, overvoltage and undervoltage voltage protection design, communication module software design. Finally, in order to verify that the protective effect of the controller in proteus simulation software to build a simulation model, and the simulation results are analyzed, the data indicate that the function controllers meet the design requirements.Key words:Breaker；Intelligent control；MCU；proteus第1章绪论第1章1.1课题背景随着现代科技的飞速发展、经济的迅猛增长，各种高精度电子设备得到了广泛的应用，对电网的供电质量提出了严重的挑战，这就要求电力行业不断更新完善供电技术，使整个电网安全、经济、可靠、高效的运行[1]。
断路器是保护电网和负载发生故障的低压开关设备，对整个供电系统起到至关重要的保护作用。
传统断路器的保护功能是通过电磁部件实现的，其保护精度差，抗干扰能力低，可靠性不高，若器件故障，容易引起误动作[2]。
随着自动化和智能化水平的逐渐提升，早期的断路器已不能满足现代技术发展的要求。
在电力电子技术、微处理器技术以及传感器的发展推动下，提出了可智能化的断路器使，使其在性能上得到了质的飞跃和发展。
智能断路器采用高性能的微处理器为主控制芯片，可对电压、电流、频率、温度等各种现场信息进行实时采样、显示和处理，其部具有电流保护、接地保护、过电压及欠电压等保护功能[3]。
此外，用户可以根据实际情况来设置整定值，通常具有故障诊断、故障信息查询、报警及实验等功能。
本文主要是基于单片机的智能断路器的控制与研究。
第2章1.2国外现状和发展趋势1.2.1 发展现状国外对电力自动化保护的研究起步相对较早，在60年代中期，由英美等发达国家率先提出使用计算机来实现电力自动化保护的概念，但受到当时微处理技术的制约，该概念在实验初期就搁置了[4]。
在80年代初期，随着集成电路技术的不断成熟，使功能较完备的断路器得以实现。
到上世纪末期，电力系统自动化保护技术得到了快速的发展，已经在全世界范围逐渐推广。
目前，在国外产品中具有代表性的主要有施耐德公司的Masterpact MT系列、ABB公司的F系列、梅兰日兰的M系列、三菱公司的AE系列、西门子公司的3WN系列。
国对于这方面的研究起步较晚，可追溯到上世纪七、八十年代。
目前国的产品可分为三代：第一代以DW10、DZ10等系列产品为代表，由于当时的技术功能不完善，所以没有在市场上得到推广。
第二代主要包括自开发产品和引进产品两种系列，自开发系列以DW15、DZ20为代表，引进技术系列主要以ME、TO、TG、3TB、B系列为代表，其性能较第一代产品得到了相对的提升[5]。