开题报告-智能电力监测系统的软件设计

南阳理工学院毕业设计（论文）开题报告电子与电气工程系电子信息工程专业课题名称智能电力监测系统的软件设计学生姓名XXX学号XXX指导教师XXX报告日期XXXX年XX月XX日1本课题所涉及的问题在国内（外）的研究现状综述电力系统状态监测与故障诊断是近年来发展较快的新技术，但由于局限于技术的发展，传统的电力计量装置对其功能难以实现。传统的电力计量系统大多采用机械式仪表（包括电能表、电流表、电压表、功率表等等）。这不仅使得计量电路上仪表众多，故障率高，而且大大影响了电力信号测量的准确性。同时，传统的电力计量系统无法实现数据的自动采集与分析，工作人员不得不通过定期循检来抄收各种电力数据并确保计量回路装置工作正常。这些也给人工抄表带来了很多问题，如抄读数据存在误差，操作难以规范化，数据采集不及时、耗费人工多、成本高、效率低。随着信息技术的飞速发展，为电力系统运行、监视、控制提供了新的技术手段，同时也对生产和经营管理提出了更高的要求。现代化生产和经营管理不仅要对大量信息迅速进行科学处理，而且还要求对复杂的管理问题进行最佳决策，传统的手工管理方式已经远不能适应这种需求，必须建立以计算机为核心的智能电力监测系统。2本人对课题任务书提出的任务要求及实现预期目标的可行性分析本课题所要求的任务是利用EDA设计软件，51单片机C语言等实现电力监测系统采集模块的设计与实现。电力监测系统输入输出模块具有多路开关量输入。它采用基于MODBUS协议的RS485总线方式与上位机进行通信。它可以检测开关信号的状态，通过拨码开关来选择器件地址、设置通讯波特率智能电力监测系统软件设计包括多功能电能表软件设计和监控计算机软件设计两大部分，多功能电能表软件设计主要包括串行通讯协议设计、单片机控制软件设计。串行通讯协议是为了保证监控计算机与多功能电能表间大量数据传输的安全可靠性而设计的。在该协议设计中将监控计算机称为上位机。单片机控制软件设计主要是完成对ATT7022B数据采集的控制，读取ATT7022B信息并传给上位机本系统单片机软件主要包括主程序、初始化程序、ATT7022B复位程序、SPI通讯程序、数据采集程序、数据发送程序。系统还包括3个中断程序ATT7022B异常判定中断程序、定时中断程序和串口通信中断程序。监控计算机软件系统是后台监控的操作平台，完成监控计算机的远程监测和信息处理的功能。2本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路（一）在单片机的开发应用系统中，用单片机的汇编语言作为唯一的软件编程语言已经不能满足实际需要。主要是因为虽然用汇编语言编写的程序效率很高，但是用汇编语言编写程序难度太大，编写稍微复杂的功能，程序就会变得非常复杂，并且不利于复杂代码的全面优化，造成了编程效率的大大折扣。这就导致了高级语言被逐渐引入微控制器应用领域。单片机C语言就是其中之一。与单片机汇编语言相比，C语言既有高级语言的各种特征，又能直接操作系统硬件,并且很多工作都可以由编译器来完成。（二）系统单片机软件部分设计采用模块化设计的方法，把实现系统全部功能一个完整的大程序分成几个功能相对独立的程序模块，对实现各个功能的程序模块分别进行设计、编程和调试，最后把各个调试好的程序模块联成一个完整的程序。模块化程序设计的优点是单个功能明确设计和调试比较方便、容易完成。模块化编程的具体体现是把各个功能相对独立的模块作为子函数，即把程序设计成一个初始化子程序和一个大循环。程序初始化完成之后，在大循环里面实现单片机软件功能，主程序是一个不断循环检测结构。3完成本课题所必须的工作条件（如工具书、实验设备或实验环境条件、某类市场调研、计算机辅助设计条件等等）及解决的办法本系统设计使用到的工具主要包括一台高性能的电脑、EDA设计软件PROTEL99SE,程序设计用到了AT系列5L单片机汇编语言,51单片机C语言,单片机程序开发使用的是KEILC51软件。参考文献1程凯等RS一485总线理论的应用与分析中国海洋大学学报，2003，57537582STC89C52RCRD系列单片机使用指南3陈汝全等单片机实用技术整机设计多机通信实用技术北京电子工业出版社。199234汪道辉单片机系统设计与实践北京电子工业出版社，20065刘新华，王仲东，黄剑基于MODBUS协议PLC通讯的模块化实现电气自动化，2001144476潘新民，王燕芳微型计算机控制技术北京高等教育出版社，2001。7张明友，吕幼新信号与系统分析成都电子科技大学出版社，1999年。8顾德仁原编，万栋义编脉冲与数字电路北京高等教育出版社，1986年。5完成本课题的工作方案及进度计划进度安排第1周第2周根据设计任务，进行系统设计方案的论证与选择；第3周第4周划分系统模块，规划系统硬件设计与软件设计的对应关系；第5周第8周编程语言、编程软件的学习；进行测频系统的软件设计；熟悉硬件设计情况第9周第10周整个系统的软件调试和仿真；第11周第12周调试软硬件；第13周第14周整理资料完成系统说明书第15周第16周撰写毕业设计论文，进行毕业答辩6指导教师审阅意见指导教师（签字）年月日7系毕业设计（论文）工作领导小组评审意见领导小组组长（签字）系（签章）年月日说明1本报告必须由承担毕业设计（论文）课题任务的学生在接到“毕业设计（论文）任务书”