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毕业设计
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dq042高压开关微机综合保护装置软件设计,毕业设计
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毕业设计（论文）包括： 毕业设计（论文）封面 毕业设计任务书 毕业设计评阅人评语 毕业设计评定书 毕业设计答辩许可证 毕业设计答辩委员会（小组）决议 中文摘要 外文摘要 目录 绪论 (或前言 ) 正文 致谢 参考文献资料 附录 封底。 译文及原文影印件单独装订。 毕业设计 (论文 )格式模板 nts毕业设计（论文） 封面 页面设置： 封面采用教材科提供的标准封面。 B5纸张，双面打印，页边距按以下标准设置：上、下边距为 20mm；左、右边距为 20mm；装订线为 10mm，左侧装订；页眉 16mm；页脚 15mm； 题目： 要简短、明确、有概括性。一般小于 25个字。 nts毕业设计任务书 由指导教师按要求内容填写并签名或盖私章 。 nts毕业设计评阅人评语 由评阅人填写； 原则上由本专业中级职称以上的非指导教师进行评阅，填写时间应在指导教师评阅之前。 评阅人评语的主要内容为： 对学生毕业设计（论文）的水平、是否有重大的错误、文字表达能力、图表以及公式符号是否规范整洁等方面的意见；对学生综合能力的评价；是否达到培养要求的结论性意见。并给出成绩。 签名或加盖教师私章。 nts毕业设计评定书 毕业设计评定书 的所有内容由指导教师填写； 对学生毕业设计（论文）的水平、文字表达能力、图表以及公式符号是否规范整洁，以及学生的平时表现，综合能力等作出评价；并给出建议成绩。 指导教师签名或加盖教师私章，时间在答辩之前。 nts毕业设计答辩许可证 上面由指导教师填写 . 下面由答辩委员会主席填写 . nts 毕业设计答辩委员会（小组）决议 毕业设计总评语的主要内容包括： 在评阅人评语、导师的毕业设计评定书的评语以及学生提交的毕业设计报告和答辩的基础上，对学生毕业设计（论文）的水平、毕业答辩回答问题情况、文字表达能力、图表以及公式符号是否规范整洁等方面的意见；对学生综合能力的评价；是否达到培养要求、是否通过毕业答辩和最终成绩的结论性意见，最后应有答辩小组成员签名或盖私 . 成绩采用优秀、良好、中等、及格、不及格五级评定。 nts摘 要 摘要的内容 采用小四号、宋体排版 ;字数约为 300-500字，一般不超过 600字 . 中文摘要是正文内容不加注释和评论的简短陈述。摘要的编写应遵循下列原则： 1）摘要应具有独立性和自含性，是文章的缩影，是设计说明书的主要内容、见解、结论简短明了的缩写。 2）摘要中要有数据、有结论，是一片完整的短文，可以独立使用，可以引用。 3）摘要内容应尽可能包括原文章的主要信息，供读者确定有无必要阅读全文，也供文摘汇编等二次文献采用。 4）摘要一般应说明设计工作的目的意义、研究方法、研究结果、主要结论及意义、创造性成果和新见解，而重点是结果和结论。 5）要用文字表达，不要附图和照片，除了实在无变通办法可用以外，摘要中不用图、表、化学结构式、非公知公用的符号和术语，不要使用表格、公式、上下标以及其他特殊符号，要突出重点，阐述清楚，少用数据表。 摘要的用语力求简洁、准确。 关键词 :(3-5个小四号、黑体、左顶格 ; 各关键词之间用分号和一个空格隔开 ) 之间空两格，采用三号字、黑体、居中，与内容间空一行 nts中文 摘要 举例 ntsABSTRACT Keywords： (小四号、 Times New Roman字体、加粗、左顶格 ) (各关键词之间用分号和一个空格隔开 )。 内容采用小四号、 Times New Roman字体排版。 采用 三号字、 Times New Roman字体、加粗、 居中与内容间空一行。 nts英文 摘要 举例 nts目 录 1（空一格） 绪论（小三号、黑体） 1 1 1（空一格）立题背景 （四号、黑体） 2 1 1 1（空一格） （四号、宋体） 4 1 1 2 7 1 2 (空一格）国内外现状 （四号、黑体） 9 1 2 1 15 1 2 2 24 1 3 (空一格）本文要解决的问题及主要任务 （四号、黑体） 26 2（空一格） （小三号、黑体） 28 2 1（空一格） （四号、黑体） 27 2 1 1（空一格） （四号、宋体） 34 2 1 2 37 结 论 50 参 考 文 献 52 附录 A 54 在学研究成果 56 致 谢 57 （三号、黑体、居中、“目录”两字间空四格、与正文间空一行） nts目录 举例 nts 1（空一格） 绪论（小三号、黑体） 1 1（空一格）立题背景（四号、黑体） （内容小四号宋体） 1 2（空一格） （四号、黑体） 1 2 1（空一格） （四号楷体） （内容小四号宋体） 1 2 2（空一格）（四号楷体） （内容小四号宋体） 1 2 3（空一格）（四号楷体） （内容小四号宋体） 1 3 （空一行） 正 文 1 如第一章绪论 正 文采用双面打印 nts正文例 1 nts2（空一格） （小三号、黑体） 2 1（空一格） （四号、黑体） 2 2（空一格） （四号、黑体） 2 2 1（空一格） （四号楷体） （内容小四号宋体） 2 2 2（空一格）（四号楷体） （内容小四号宋体） 2 2 3（空一格）（四号楷体） 正 文 2 如 第 二章 nts 图、表、公式 （ 1）图 要精选，要具有自明性，切忌与表及文字表达重复。 要清楚，但坐标比例不要过分放大，同一图上不同曲线的点要分别用不同形状标出。 图中的术语、符号、单位等应同正文表达所用一致。 图序及图名居中置于图的下方。图名采用中英文对照，英文（ Times New Roman）字体 5号，中文宋体 5号。 正文例 2 nts正文例 3 （ 2）表 表应有表序和简短准确的题名，位于表的上方居中。表的题名采用中英文对照，英文（ Times New Roman）字体 5号，中文宋体 5号。 所有表格采用三线制。 表中参数应标明量和单位的符号。 (3）公式 公式的编号用括号括起写在右边行末，其间不加虚线。 图、表、公式等与正文之间要有一行的间距。 文中的图、表、公式、附注一律采阿拉伯数字分章编号。如：图 2-5，表 3-2，公式（ 5-1）等。若图或表中有附注，采用英文小写字母顺序编号，附注写在图或表的下方。 nts正文例 4 量和单位 要严格执行（ GB3100-3102： 93）中有关量和单位的规定（具体要求请参阅 常用量和单位 ，计量出版社， 1996），不得使用非法计量单位及符号。计量单位符号，除用人名命名的单位第一个字母用大写之外，一律用小写字母。 （ 1）非物理量单位（如件、台、人、元、次等）可以采用汉字与单位符号混写的方式，如“万tkm”。 （ 2）文稿叙述中不定数字之后允许用中文计量单位符号，如“几千克至 1000kg”。 （ 3）表达时刻时应采用中文计量单位，如“上午8点 45分”，不能写成“ 8h45min”。 （ 4）单位名称的书写，可以采用国际通用符号，也可用中文名称，但全文应统一，不要两种混用。 nts结 论 论文应有结论。论文的结论是最终的、总体的结论，不是正文中各段的小结的简单重复。结论应该观点明确、严谨、完整、准确、精炼。文字必须简明扼要。如果不可能导出应有的结论，也可以没有结论而进行必要的讨论。 可以在结论或讨论中提出建议、研究设想、仪器设备改进意见、尚待解决的问题等。 不要简单重复罗列实验结果，要认真阐明本人在科研工作中创造性的成果和新见解，在本领域中的地位和作用，新见解的意义。 对存在的问题和不足应作出客观的叙述。应严格区分自己的成果与他人（特别是导师的）科研成果的界限 nts结论举例 也可以写成 “总结与展望” nts致 谢 以在正文后对下列方面致谢： a.提供资助设计研究工作的奖学金基金、合同单位、资助或支持的企业、组织或个人； b.协助完成研究工作和提供便利条件的组织或个人； c.在设计工作中提出建议和提供帮助的人； d.给予转载和引用权的资料、图片、文献、研究思想和设想的所有者； e.其他应感谢的组织或个人。 致谢辞应谦虚诚恳，实事求是。主要感谢导师和对论文工作有直接贡献及帮助的人士和单位。学位申请人的家属及亲朋好友等与论文无直接关系的人员，一般不列入致谢的范围。 nts致 谢 举 例 nts参考文献：（四号黑体左顶格） 只列出作者直接阅读过或在正文中被引用过的文献资料。正文中应按顺序在引用参考文献处的文字右上角用 标明， 中序号应与“参考文献”中序号一致。参考文献要另起一页，一律放在正文后，不得放在各章之后。 根据 中国学术期刊检索与评价数据规范 的要求书写参考文献，并按顺序编码制，作者只写到第三位，余者写“等”，英文作者超过 3人写“ et al”(斜体 )。 参考文献类型及其标识 参考文献类型专著论文集报纸文章期刊文章学位论文报告标准专利文献类型标识MCNJDRSP 电子参考文献类型数据库计算机程序电子公告电子文献类型标识 DBCPEB文后参考文献表的编排格式和示例如下 ： 1、专著 序号 作者 .文献题名 文献类型标识 .出版地 :出版者 ,出版年 .起止页码 (任选 ). 例： 4 牛光庭 .建筑材料 M.北京 :水利电力出版社 .1993. 2、学位论文 序号 作者 .文献题名 文献类型标识 .所在地 :作者单位 ,年度 . 例： 1 刘伟 .汉字不同视觉识别方式的理论和实证研究 D.北京 :北京师范大学心理系，1998. 3、报告 序号 作者 .文献题名 文献类型标识 .所在地 :作者单位 ,年度 . 例： 1 白秀水，刘敢，任保平 . 西安金融、人才、技术三大要素市场培育与发展研究R. 西安 :陕西师范大学西北经济发展研究中心 ,1998. 4、期刊文章 序号 作者 .文献题名 J.刊名 ,年 ,卷号 (期号 ):起止页码 . nts 例： 1 赵强 ,孟祥龙 .增强自调匀整混合环控制稳定性的研究 J.纺织学报 ,2004,25（ 6） :7-9. 2 Nagai N, Nagata K, et al. Quercetin Suppresses Heat Shock Response by Down-regulation of HSFIJ.Biochemical and Research Communication,2002,208(3):1105. 5、论文集中的析出文献 序号 析出文献主要责任者 .析出文献题名 A.原文献主要责任者 .原文献题名 C.出版地：出版者 ,出版年 .析出文献起止页码 . 例： 1 钟文发 .非线性规划在可燃毒物配置中的应用 A.赵玮 .运筹学的理论与应用 中国运筹学会第五届大会论文集 C.西安 :西安电子科技大学出版社 ,1996.468-471. 6、报纸文章 序号 主要责任者 .文献题名 N.报纸名 ,出版日期 (版次 ). 例： 1 李大伦 .经济全球化的重要性 N.光明日报 ,1998-12-27,（ 3） . 7、国际、国家标准 序号 标准编号 ,标准名称 S. 例： 10 GB50023-95，建筑抗震鉴定标准 S. 8、专利 序号 专利所有者 .专利题名 P.专利国别 :专利号 ,出版日期 . 例： 6 孔一庆 .一种硅材料的制备方法 P.中国专利 :CN891056088,1982-05-02. 9、电子文献 序号 主要责任者 .电子文献题名 电子文献及载体类型标识 .电子文献的出处或可获得地址 ,发表或更新日期 /引用日期（任选） . 例： 1 王明亮 .关于中国学术期刊标准化数据库系统工程的进 EB/OL.http:/www.cajcd. /pub/wml.txt/980810-2.html,1998-08-16/1998-10-04 10、各种未定义类型的文献 序号 主要责任者 .文献题名 Z.出版地：出版者 ,出版年 . （ 以上序号用中扩号，与文字之间空一格。如果需要两行的，第二行文字要位于序号的后边，与第一行文字对齐。中文的用五号宋体，外文的用五号 Times New Roman字体。） nts参考文献 举例 nts附录 A XXXXXXXX(题目 ) 附录是作为论文主体的补充项目，并不是必需的。下列内容可以作为附录编于论文后： a.为了论文材料的完整，但编入正文又有损于编排的条理和逻辑性，这一类材料包括比正文更为详尽的信息、研究方法和技术更深入的叙述，建议可以阅读的参考文献题录，对了解正文内容有用的补充信息等； b.由于篇幅过大或取材于复制品而不便于编入正文的材料； c.不便于编入正文的罕见珍贵资料； d.对一般读者并非必要阅读，但对于本专业同行有参考价值的资料； e.某些重要的原始数据、数学推导、计算程序、框图、结构图、注释、统计表、计算机打印输出件等。 附录与正文连续编排页码。论文的附录依序用大写正体英文字母 、 、 编序号，如：附录 。附录中的图、表、式、参考文献等应另外编号，与正文分开，一律也用阿拉伯数字编码，但在编码前题以附录序码，如：图 1 ；表 2 ；式 (3) ；文献 5 等。 nts附录举例 nts在学研究成果 (有的话列上 ) 一、在学期间做过的相关设计情况 二、在学期间所获的设计方面的奖励 三、在学期间发表的相关论文 在学研究成果内容须符合以下两条要求： a. 国家、省市、行业协会颁发的科技奖或组织的成果鉴定； b.正式发表（包括已正式录用）的期刊论文、国内外大型学术会议论文。 四、正在进行的研究课题，尚未发表或正式录用的文章等不可填为在学研究成果。 nts 高压开关微机综合保护装置软件设计 姓名：任宇 班级： 04 电气工程 1 班 学号： 0480160013 指导老师：王新 nts河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 1 摘 要 电力是国家经济建设和人民生活中不可缺少的能源，而电力工业的发展离不开用于输配电的高压开关设备。在电气设备运行中 ,经常需要监测一些参数 ,比如电流、电压、漏电电流、短路电流等 ,以保证设备正常工作。以往高压开关综合保护装置多采用模拟电路来监测电流和电压等参数以实现短路、过载、失压、过压、漏电等保护 ,其结构复杂、体积大、 耗能多。随着微机技术的飞速发展 ,单片微型计算机以其体积小、价格低、应用灵活等优点在自动控制领域中得到了广泛的应用。为了解决原有的高压开关综合保护装置的上述问题 ,采用了单片机系统实时监测设备运行的各种参数 ,并对其进行分析、计算、处理 ,保证设备安全、可靠的运行。 本综合保护装置具有过载、短路、漏电 (包括电流型和功率方向型 ) 、监视、过压、失压、缺相等保护功能。 具有微机测量和微机保护，网络通信以及在线监测等基本功能。概括介绍了 P89C51RB2单片机控制的智能型高压开关综合保护装置的特点和基本功能，详 细说明了智能型高压开关综保装置的硬件接口 电路和软件设计。 该装置具有性能可靠、功耗低、体积小、功能强的特点。 关键词 ：单片机 ;高压开关 ;综合保护 nts河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 2 ABSTRACT： The electric power is the energy that the national economy constucts to live medium indispensability and people, but the development of the electric power industry can not get away from to used for the high pressure switch equipments that loses to go together with an electricity. Usually need to monitor some parameters in the electricity equipments the movement, for example the electric current,electric voltage,electric leakage electric current,short-circuit electric current etc. work normally by promising an equipments. The high pressure switch is comprehensive before protection the device adopts emulation electric circuit much to monitor current and voltage etc. parameter short-circuit with the realization, lead to carry, lose to press, lead press, electric leakage tection, its structure complications, physical volume big,consume and can be many. Fly technically to develop soon along with the tiny machine, single slice microcomputer its physical volume is small,the price is low,the applied vivid etc. advantage got an extensive application in the automatic control realm. For resolving an original high pressure switch comprehensive protection device of above-mentioned problem, adopted a single slice machine system solid hour monitor various parameter of the equipments movement, and as to its carry on analysis,compute and handle, promise an equipments safety, dependable movement. The originally comprehensive protection device had to carry, short nts河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 3 circuit, electric leakage(include the electric current type and the power direction type),keep watch on, lead to press, lose to press, lack equal protection function. Generalized to introduce the P89C51RB2 a single slice the intelligence type of the machine control the characteristics of the protection device with comprehensive high pressure switch with the basic function, the hardware that elaborated on the intelligence type the high pressure switch to protect device connected a peoples electric circuit and software design. That device has the function credibility, to consume low, the physical volume is small, function strong characteristics. Keyword: Single slice machine; the high pressure switch; comprehensive protection nts河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 4 目录 摘 要 1 ABSTRACT： 2 1 绪论 6 1.1 高压开关的功能 6 1.2 系统的设计思路 7 1.3 电路技术水平 7 1.3.1 模拟电路阶段 8 1.3.2 模拟电路为主，数字电路为辅阶段 8 1.4 微型计算机的选择 9 1.4.1 P89C51RB2 特性： 9 1.4.2 CAT24C021 芯片 10 2 保护原理 11 2.1失压、过压保护 11 2.2 电缆绝缘监视保护： 12 2.3 电流型漏电保护： 12 2.4 功率方向型漏电保护： 12 2.5 过流保护的实现 13 2.6 过载保护的实现 13 2.7 短路保护的实现 14 3 微机保护装置的硬件设计原理 15 3.1 保护系统的功能 15 3.2 综合保护装置的原理框图 16 3.3 复位电路 17 3.4 数据采集和处理单元 18 3.4.1 过载保护 19 3.4.2 短路保护 19 3.4.3 漏电保护 19 3.4.4 监视保护 21 3.4.5 失压过压保护 21 3.4.6 缺相保护 21 3.5 键盘与显示电路 22 3.5.1 键盘 22 3.5.2 显示电路 22 3.6 电源电路 23 4 软件设计 23 4.1 概述 23 nts河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 5 4.1.1 逻辑符号 错误 !未定义书签。 4.1.2 管脚描述 25 4.1.3 FLASH EPROM 存储器 错误 !未定义书签。 4.2 振荡器特性 错误 !未定义书签。 4.3 复位 错误 !未定义书签。 4.4 低功耗模式 错误 !未定义书签。 4.4.1 时钟停止模式 错误 !未定义书签。 4.4.2 空闲模式 错误 !未定义书签。 4.4.3 掉电模式 错误 !未定义书签。 4.4 定时器 2 的操作 错误 !未定义书签。 4.4.1 定时器 2 错误 !未定义书签。 4.4.2 定时器 /计数器 2 的设置 错误 !未定义书签。 4.5 中断优先级 错误 !未定义书签。 4.6 PCA 看门狗定时器 错误 !未定义书签。 4.7 扩展数据 RAM寻址 错误 !未定义书签。 4.8 硬件看门狗定时器 (WDT) 错误 !未定义书签。 4.9 FLASH EPROM 存储器 错误 !未定义书签。 4.10 在系统编程 (ISP) 错误 !未定义书签。 4.11 使用在系统编程 (ISP) 错误 !未定义书签。 4.12 在应用中编程方法 错误 !未定义书签。 4.13 流程图 29 4.14 键盘和发光数码管显示 31 4.14.1 键盘扫描电路的程序代码 31 4.14.2 键盘的消抖动程序 34 4.15 A/D 转换 错误 !未定义书签。 4.16 指令冗余及软件陷阱 39 4.16.1 指令冗余 39 4.16.2 软件陷阱 39 结论 40 致谢 41 参考文 献 ： 42 nts河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 6 1 绪论 1.1 高压开关的功能 高压电器包括高压开关电器，高压测量电器和高压限流，限压电器，其中高压开关电器包括高压隔离开关，高压接地开关，高压负荷开关，高压断路器，高压接触器，高压重合器和高压分段器，高压开关电器可以统称为高压开关。 高压开关是用来关合和开断正常电路和故障电路，或用来隔离电源，实现安全接地的高压电器设备。 高压开关设备是电力系统重要的控制和保护设备，对电力系统安全可靠地运行起着举足轻重的作用。因此电力系 统对高压开关可靠性要求高，质量控制严格。 高压开关中的综合保护系统应满足以下 4项基本要求：第一，选择性保护的动作应具有选择性，即它是有选择地切除电网中发生故障的支路，而保证非故障支路供电的连续性，尽量缩小中断供电的范围；第二，可靠性保护系统能准确判断故障，可靠执行命令；但当其他支路发生故障时，本支路保护不应发出跳闸命令，即不产生误动的现象；第三，快速性本支路发生故障后，保护系统应快速动作，防止故障范围扩大，降低电气设备的损坏程度；第四，灵敏度保护系统应具有较 强反应故障的能力，即不论在保护范围的始端还是在保 护范围的末端发生故障，保护系统均应准确反应，甚至在后备保护范围发生故障时，也直具有一定的反应能力。 nts河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 7 1.2 系统的设计思路 本系统处于监控状态时 ,具有以下的功能 : 自检功能可随时检测系统的工作情况 ; 单片机实时监测设备运行参数 ,可迅速准确地判断故障的类型 短路、过载、失压、过压、漏电、缺相等 ,并加以处理 ; 采用带有 I2C 串行氧化物半导体 E2舞会的 CAT24C021 芯片随时存储整定参数和故障参数 ,以保证重要参数掉电不丢失 ; 通过密码可修改整定参数 ,以适应不同的现场情况 ; 时钟芯片准确记录故障发 生的时间 ,保存最近九次故障记录供查询 ; 采用图形点阵液晶作输出显示设备 ,开关状态 ,运行情况全部采用汉字显示 ,各种信息一目了 然 ; 16KB 闪光可实现在系统编程和在应用编程 ; 硬件、软件抗干扰技术保证系统高抗干扰性能。 鉴于保护系统在矿井供电系统中的重要作用，多年来，广大科技工作人员都非常重视这一领域的研究，经过了数次更新换代，但从现场运行的情况看，这些保护系统误动和拒动的现象时有发生，不能完全满足供电系统保护的四项基本要求。针对这种情况。本文以单片机为中央控制单元，设计了一种新型智能化高压开关综合保护器 ，该系统能自动判断短路、过载、漏电等故障，并对高压电缆的绝缘水平进行实时监测。 1.3 电路技术水平 高压综保的电路结构一般由输入 整定、比较延时、记忆执行电路三大部分组成。迄今为止高压综保经历了模拟电路阶段和以模拟电路为主和数字电路为辅两个阶段。 nts河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 8 1.3.1 模拟电路阶段 高压综保短路、过载和漏电接地保护的输人整定电路均采用波段开关，这种机械触点式波段开关长期运行在井下潮湿环境中，其触点表面会受潮氧化腐蚀而产生一层氧化膜，造成接触不良。而且波段开关是一种有级开关，无法实现无级调节，因而给整定带来了不可避免 的误差，最严重时会达到 50 另外，当波段开关转动时，中间抽头会出现悬空现象，有时会引起装置误动。比较，延时电路较原始，它主要由运算放大器和三极管等元件组成，电路集成度低，连线复杂。延时电路大多采用 RC电路延时，由于电容参数的分散性，以及电阻、电容受环境温度影响较大，使得延时参数不易调整 误差大 由 RC电路实现过载保护的反时限延时，延时不可能太长当高压开关控制高压电动机时，不能充分发挥其过载能力记忆、执行电路普遍采用双位置继电器，其缺点为： 1)电路中使用的继电器数量较多 通常有 5、 6个不仅体积、重量大， 而且继电器线包电流大，电源容量大 而影响元器件寿命和电源的可靠性； 2)继电器容易受井下环境条件影响，有时易出现拒动和误动的现象 。 1.3.2 模拟电路为主，数字电路为辅阶段 输人、整定电路与模拟电路阶段一样。比较 延时电路采用四运算放大器 LM324，增强了集成度和可靠性。利用运算放大器和 RC 电路组成积分电路、实现延时 使得延时时间可以做得较长、并且较准确。记忆 执行电路发展较快 采用集成电路进行信息和综合处理、锁存 及信号的放 大 这样，大大增强了高压综保的集成度减小了 奉积 重量 受电源容量 提高了信 号的响应速度和记忆的准确性 另外采用固态继电器作为出口继电器 使得高压综保不含有触点元件，增强了可靠性。 nts河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 9 第二阶段的高压练保、尽管记忆、执行电路集成度比较高，接近数字电路水平，但是主体电路仍停留在分立元件和小规模集成元件的水平上功能和技术指标没有大的提高，需要进一步发展。 1.4 微型计算机的选择 单片机采用菲利普公司生产的 P89C51RB2。 该芯片不仅具有 MCS - 51 系列单片机的所有特性 ,而且片内集成了 16KB 并行可编程的非易失性闪光程序存储器 ,可实现对器件的在系统编程 ( ISP) 和在应 用编程 ( IAP) 。此外还有 3 个 16 位定时器 ,一个增强型 UART。 该器件的 1 个机器周期由 6 个时钟周期组成因此运行速度是传统80C51 的 2 倍一个 OTP 配置位可让用户选择传统的 12 时钟周期该系列单片机是 80C51 微控制器的派生器件是采用先进氧化物半导体工艺制造的 8 位微控制器指令系统与 80C51 完全相同。 1.4.1 P89C51RB2 特性： 1. 80C51 核心处理单元 2. 具有 ISP 和 IAP 功能的片内闪光程序存储器 3. 片内靴 ROM 包含底层闪光编程子程序以实现通过 UART 下载程序 4. 可实现最终用户应用的编程 IAP 5. 与 87C51 兼容的并行编程硬件接口 6. 每个机器周期为 6 个时钟周期标准 7. 可选择 12 个时钟周期的机器周期 8. 采用 6 时钟周期时频率可高达 20MHz 相当于 40MHz 采用 12 时钟周期nts河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 10 时频率 可达 33MHz 9. 全静态操作 10. 公羊可扩展到 64K 字节 11. 4 个中断优先级 12. 7 个中断源 13. 4 个 8 位我 /O口 全双工增强型 UART 帧错误检测 自动地址识别 15. 电源控制模式 时钟可停止和恢复 空闲模式 掉电模式 16. 可编程时钟输出 17. 异 步端口复位 18. 双 DPTR 寄存器 19. 低 EMI 禁止淡色啤酒 该芯片价格低、功能强 ,是目前性能价格比较高的单片机之一 ,完全满足本系统需要。 1.4.2 CAT24C021 芯片 复位电路采用 CATALYST公司生产的 CAT24C021 芯片。 CAT24C02是一个2Kb的串行氧化物半导体 E2PROM，在内部分成 16页，每页 16字节，即总共为 256个字节（一个字节 8位）。 CAT24C02的主要特性是含有一个 16字节的页写入缓冲器，并且支持标准（ 100kHz）和快速（ 400kHz）的 I2C协议。nts河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 11 通过 拉高 WP管脚，可以禁止对存储器写入，从而保护了整个存储器。 CAT24C021特性： 1.支持标准和快速 I2C协议 2.工作电压： 1.8V 5.5V 3.含有 16字节的页写入缓冲器 4.对全部存储器进行硬件写保护 5.I2C总线输入端（ SCL和 SDA）含有施密特触发器和噪音抑制滤波器 6.采用低功耗氧化物半导体工艺 7.可编程 /擦除 100万次 8.数据保存期 100年 9.RoHS兼容的 “ 绿色（绿色） ” 和 “ 金色（黄金） ” 的 8脚 PDIP、 SOIC、TSSOP和 TDFN封装 10.工业温度范围 2 保护原理 2.1 失压、过压保护 将线路工作电压的检测信号经转换后输入到数据处理单元P89C51RB2 ,当工作电压超过 110 %额定值时 ,微控制器发出过压动作指令 ,开关跳闸 ;当工作电压低于额定值的 60 %时 ,微控制器输出欠压动作指令 ,开关跳闸 ,跳闸时间均为 0. 1 秒。 如果开关尚未闭合 ,当电压低于额定值的 75 %时 ,将不允许合闸。 低电压保护：当电网进线电压不足额定值的65 %(可定值整定 )时，可跳开开关。过电压保护：当电网进线电压超过额定值的 118 %(可定值整定 )时，可跳开开关。 nts河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 12 系统电压低于 65% 额定电压时 ，则欠电压脱扣器处于释放状态，静铁芯和动铁芯没有吸合，其推杆在反力弹簧作用下顶开断路器的锁扣机构处于解扣状态，从而阻止断路器合闸。若系统电压高于 85% 额定电压，则螺管线圈内产生激磁，动铁芯在电磁吸力的作用下克服弹簧反力与静铁芯吸合，推杆和牵引杆之间就有一定的间隙，牵引杆就会恢复到锁扣机构可以锁住的状态，这时操作手柄可使断路器正常合闸。当电压偏低到一定程度 (小于 35% 额定电压 ) 时，螺管线圈产生的电磁吸力不足以克服弹簧反力，其推杆在反力弹簧作用下冲击牵引杆，使断路器锁扣机构解扣，断路器分断，达到欠电 压保护的目的。 2.2 电缆绝缘监视保护： 采用独特的低频有功功率原理对高压开关负荷侧使用的双屏蔽电缆的屏蔽芯线、屏蔽地线之间的绝缘实施监视保护。 2.3 电流型漏电保护： 对所属电网中出现的单相接地故障，采用零序电流法选择检漏保护，漏电时报警并选出所接地的线路。 2.4 功率方向型漏电保护： 对下属电网中出现的单相接地故障，采用功率方向法选择性检漏保护，漏电时报警。 nts河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 13 2.5 过流保护的实现 交流数据采样一般分为直流采样和交流采样两种方法。直流采样的优点是计算方便，软件设计简单，缺点是硬件复杂、稳定性差 ，而且由于受固有滤波环节的影响，采样数据无法实时反映交流信号的变化。这与保护系统要求实时性高的特点相违背，所以本系统的采样模块只能采用交流采样的方式。 单片机把离散的采样结果转换成交流信号有效值的过程由交流采样子程序来完成。交流采样算法有很多种，常用的有最大值算法、半周积分法、方均根算法、傅里叶算法等，各自适用于不同的应用场合。其中傅里叶算法不但适用于正弦信号也适用于非正弦信号，它不受电网对称度的影响，而且具有滤波作用，计算精度高，缺点是速度相对不够快。为了提高系统响应速度，采用 )点采样的傅里叶算法，可以 使计算量大为减少，加快了运算速度，计算精度也能够满足要求。经过简化的基波傅里叶系数的计算公式为： A1=(16) u(k)违背习俗 (k/6) (1) B1=(16)u(0)2+ u(k)莴苣 (k /6)+u(12)/2 (2) U= (a2+b2)/2 (3) 为方便调用，把点傅里叶变换算法编成了子程序。当系统采用晶振时该算法用时约。由 于该算法对每次采样的时间间隔要求比较严格。为保证延时精度采用了定时器中断的方式进行采样。试验证明该算法有较高的稳定性和精度（ 8%）。 2.6 过载保护的实现 当驱动器的输出线路电流达到整定电流的 110 %时 ,过载保护环节按nts河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 14 照反时限保护特性开始工作。 本装置的负载电流经互感器采集、精密整流电路全波整流后 ,送到 APD 转换器 MAX197 的输入口 ,转换结束后结果送P89C51RB2 进行处理、判断 ,当出现过载故障时 ,出口继电器反时限动作 ,接触器跳闸。 反时限电流保护的特性与很多负荷的故障特性相似，因此在许多场 合下比定时限保护的性能更为优越。反时限电流保护在国外已获得了较广泛的应用。根据国际电工委员会（ #include #define TRUE 1 #define FALSH 0 /以上语句定义两个 BOOL 常量的值 #define DELAY_VALUE 3 /以上语句定义延时的值 #define PinDrvKey1 P1_0 #define PinDrvkey2 P1_1 #define PinDrvKey3 p1_2 #define PinDrvKey4 p1_3 /以上语句定义键盘扫描的驱动线 #define PinScanKey1 p1_4 #define PinScanKey2 p1_5 #define PinScanKey3 p1_6 #define PinScanKey4 p1_7 /以上语句定义键盘扫描的信号获取线 #define Pinlamp1 P0_1 /以上语句定义指示灯驱 动管脚 Sbit P0_0=P00; Sbit P0_1=P01; Sbit P0_2=P02; Sbit P0_3=P03; Sbit P0_4=P04; Sbit P0_5=P05; Sbit P0_6=P06; Sbit P0_7=P07; nts河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 44 Sbit P1_0=P10; Sbit P1_1=P11; Sbit P1_2=P12; Sbit P1_3=P13; Sbit P1_4=P14; Sbit P1_5=P15; Sbit P1_6=P16; Sbit P1_7=P17; Sbit P2_0=P20; Sbit P2_1=P21; Sbit P2_2=P22; Sbit P2_3=P23; Sbit P2_4=P24; Sbit P2_5=P25; Sbit P2_6=P26; Sbit P2_7=P27; Void initial(void); /initial 函数为初始化子程序 Void delay(short i); /delay 函数为延时子函数 Unsigned char keyscan(void); /keyscan 为键盘扫描子程序 Unsigned char keyscan() PinDrvkey1=TRUE; nts河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 45 If(Pinsankey1=TRUE) Return 1; If(Pinsankey2=TRUE) Return 5; If(Pinsankey1=TRUE) Return 9; If(Pinsankey1=TRUE) Return 12; PinDrvkey1=FALSH; / 以上语句扫描第一列 Delay(DELAY_VALUE); Pindrvkey2=TRUE; If(Pinsankey1=TRUE) Return 2; If(pinScankey2=TRUE) Return 6; If(PinScankey1=TRUE) Return 0; If(PinScankey1=TRUE) Return 13; pinDrvKey2=FALSH; /以上语句扫描第 二列 If(PinScankey1=TRUE) Return 3; If(PinScankey2=TRUE) Return 7; If(PinScankey1=TRUE) nts河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 46 Return 10; If(PinScankey1=TRUE) Return 14; pinDrvKey3=FALSH; /以上语句扫描第三列 Delay(DELAY_VALUE); pinDrvKey4=TRUE; If(PinScankey1=TRUE) Return 4; If(PinScankey2=TRUE) Return 8; If(PinScankey1=TRUE) Return 11; If(PinScankey1=TRUE) Return 15; PinDrvKey3=FALSH; /以上语句扫描第四列 Delay(DELAY_VALUE); Return 16; Void delay(short i) Int j=0; Int k=0; K=i*DELAY_VALUE; While(j #include #include #define uchar unsigned char Void initial(void); Void clear(void); Void locate(uchar page,column); Void key(void); Void show(void); Char data buffer15; Uchar data ndig; Uchar data keystate; Int xdata k1=0,k2=0,k3=0,k4=0,k5=0,k6=0,k7=0,k8=0; Int xdata k9=0,k0=0,kx=0,kj=0,km1=0,km2=0,km3=0,km4=0; Int xdata sumup=0; / Void main(void) Uchar I; Initial(); Locata(3,4); NDIG=sprintf(buffer,” sumup=rdy” ); Show(); Sumup=12345; Locata(2,4); nts河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 55 NDIG=sprintf(buffer,” sumup=%d” ,sumup); Show(); For(;) Key(); While(keystate) Switch(keystate) Case 0xb7:k0+=1;break; Case 0x7e:k1+=1;break; Case 0xbe:k2+=1;break; Case 0xde:k3+=1;break; Case 0x7d:k4+=1;break; Case 0xbd:k5+=1;break; Case 0xdd:k6+=1;break; Case 0x7d:k7+=1;break; Case 0xbb:k8+=1;break; Case 0xdb:k9+=1;break; Case 0xee:km1+=1;break; Case 0xed:km2+=1;break; Case 0xeb:km3+=1;break; Case 0xe7:km4+=1;break; Case 0x77:kx+=1;break; Case 0xd7:kj+=1;break; nts河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 56 Keystate=0; Locate(0,2) NDIG=sprintf(buffer,” k1:%d” ,k1); Show() Locate(0,32) NDIG=sprintf(buffer,” k2:%d” ,k2); Show() Locate(0,62) NDIG=sprintf(buffer,” k3:%d” ,k3); Show() Locate(0,92) NDIG=sprintf(buffer,” k4:%d” ,k4); Show() Locate(1,2) NDIG=sprintf(buffer,” k5:%d” ,k5); Show() Locate(1,32) NDIG=sprintf(buffer,” k6:%d” ,k6); Show() Locate(1,62) NDIG=sprintf(buffer,” k7:%d” ,k7); Show() Locate(1,92) nts河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 57 NDIG=sprintf(buffer,” k8:%d” ,k8); Show() 显示程序 #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int ConstucharDATA_7SEG=0xc0,0xcf,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90; uchar led4,min,sec; /delay() void delay(uchar t) uchar i; for (i=0;i4 ); sputch(HEXTL00&0x0f); sputch( ); */ WDT=!WDT; void sputch(char ch) while(!tTI); tSBUF=ch; tTI=0; void sputs(char code *str) nts河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 62 while(*str) if(rRI) sputch(sgetch(); sputch(*str+); char sgetch(void) while(!rRI) WDT=!WDT; rRI=0; return(rSBUF); A/D 转换： #include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define adch0 XBYTE0X0200 Uchar ch0datal,ch0datah; Sbit P1_6=P16; Sbit P1_7=P17; Main() nts河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 63 EA=1; /初始化：打开 INT0， INT1和 T2 IT0=1; IT1=1; EX0=1; EX1=1; ET2=1; T2CON=0x08; /设置 T2工作方式：允许接收 P1.1引脚的下降沿中断，计数器停止 TMOD=0x99; /设置 T0， T1工作方式：门控方式 1定时 TR0=1;TR1=1; For(;); Void intsvrl(void)interrupt 1 /向 MAX197 的控制字寄存器中写入控制字 0x40 /MAX197处于正常工作的内部时钟模式， 0 5V的测量范围，测量通道为 0号 Adch0=0x40; /使用查询的方法读 MAX197 的中断信号，检测 MAX197 是否完成了信号的采集 While(P1_6!=0) /当数据采集完成时，先设置 HBEN=0，即先读低位 P1_7=0; nts河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 64 Chodatal=adch0; /当数据采集完成时，设置 HBEN=1，再读高位 P1_7=1; Ch0datah=adch0; P1_7=0; nts河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 65 外文资料： In the last few years along with the development of the world economy level, go together with the request of the electricity device to the high pressure to raise increasingly, evaluate to have already been not in the aspects of limit at excellently turning an equipments to the investment that the transformer substation sets up,change to set up and extends lately, consider more is the power supply credibility, cover the expenses that the area,environmental protection requests and includes a maintenance and fix,check to fix and circulates. Main techniques request can induce for: The high and dependable sex is small scaled, the compound turn the intelligence to turn. The Japanese Mitsubishi electrical engineering is in the high pressure switch equipments in recent years lately the product,new technique development had bigger progress. The MITS is a kind of to insulate a technique according to the forerunners air, the electric current opens to break the technique and control/protection the technical high and dependable sex integral whole turn a switch, is according to customer to the high quality and the more economic demand but provide of the project is to pass chopper,insulate a switch/connect a ground of switch and me
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