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单片机研究论文.doc课题研究论文单片机打农殂员:史若楠侯阀耀刘涛虽正免祁摔华本系统采用8031单片机实现电力参数的交流采样。通过LED显示器显示频率、电压、电流的实时值,在过压30%、欠压30%时进行声光报警,并能定时打印电压、电流及频率值。实践证明,采用交流采样方法进行数据采集,获得的电压、电流、冇功功率、功率因数等电力参数冇若较好的精确度和稳定性。随若电力系统的快速发展,电网容毎的扩大使其结构更加复杂,实时监控、调芳的自动化显得尤为重要;而在电力调度自动化系统中,电力参数的测站是最基本的功能。如何快速、准确地采集各种电力参数显得尤为童要。数据采集在实现自动化的过程中是最关键的环节。根据采集信号的不同,可分直流和交流两种采样方式。直流采样,顾名思义,采样对象为直流信号°它是把交流电压、电流信号经过各种变送器转化为0—5V的直流电压,再由装冕和仪表采柔。此方法软件设计简单,对采样值只需作一次比例变换即可得到被测址的数值。但直流采样仍冇很大的局限性:无法实现实时借号的采集;变送器的精度和税定性对测呈精度有很大影响;设备复杂,维护难■等。交流采样是将二次测得的电压、电流经高精度的CT、PT变成计算机可测址的交流小信号,然后再送入计算机进行处理。由于这种方法能够对被测址的瞬时值进行采样,因而实时性好,相位失真小。它用软件代替硬件的功能又使硬件的投资大大减小。系统硬件组成宙电源、主机、数据采集电路、键盘输入电路、显示器和打印机输出电路共6部分组成。1•主机主机由单片机8031、地址锁存器74LS373、外接4KB的程序存储器2732和8KB的数据存储器6264构成。数据采集电路前向数据采集通道曲传感器、双四选一多路开关4052、采样保持器LF398、八选一多路开关4051、模数转换器AD574、光隔及山电压比较器LM339、锁相环4046、分频器4020构成的频率跟踪电路和用于控制采样保持器的单稳触发器4528组成。山于采集的对象为电压、电流等模拟最,所以必须经A/D转换器变成数字量以后,才能送入8031进行处理。本系统选用AD574,该芯片使用逐次逼近法将・5〜+5V模拟电圧转换为数字量。转换时间为25“,非线性课差小于±。。采样时,在1个信号周期内对一相电压、电流等时间间隔准确采样16点并把结果存入片外数据存储器相应的存储页内(A相电压:DPH=80H,A相电流:DPH=83H:C相电压:DPH=84H,C相电流:DPH=85H).三相全采完后,对采到的数据进行数字滤波。计算有效值后和上限、下限值进行比较,若有超标则进行声光报警。(外中断0),山8031计数器0(工作在方式1计数初值为0)在方波保持高电平的时间内对8031(采用12MHz晶振)的内部时钟进行计数。采样期间在每一相16点电压、电流采样完毕后,8031读入计数值存入相应的存储页(DPH=86H)内,数据处理阶段将其转换为频率值后送8279进行显示。键盘和3示器电路采用带字驱动和位驱动的LED显示器进行显示。键盘上共设置了8个键,其中:0键用于功能切换;1,2,3三键为双功能键,分别用于显示A,B,C三相电压或电流:4键用于随机打印。打印机接口电路8031直接带一个TPpP微型打印机,用软件能