电力电子装置电流检测与过流保护系统设计.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除 毕业设计说明书(论文)作 者： 学 号： 学 院：自动化工程学院 班 级： 专 业：自动化 测控技术与仪器所 在 系：控制科学与工程 仪器科学与技术题 目： 电力电子装置电流检测与过流保护 系统设计 指导者： 签字： 评阅者： 精品文档摘 要本论文针对不间断电源以霍尔传感器和AT89C51单片机为核心，设计了一个利用霍尔效应实现电流检测并带过流保护的装置。该装置在片外扩展A/D转换接口，系统选 用ADC0804转换器，电流检测元件采用ACS712霍尔传感器。在上述硬件基础上，实现了对ADC0804芯片的启动与读写操作，完成对来自ACS712的直流电流信号的A/D转换工作，当A/D转换结束后，ADC0804向CPU发出一个信号，CPU对转换后的数字量进行处理，并将结果通过数码管实时显示出来，达到检测电流的目的。并且采用新型超低电压检测器PT7M6lOl及一些通用元器件设计的一种通用过流保护电路，经实验其效果较好。该保护电路的特点是：最大的允许工作电流Imax可设定；在正常工作状态(无过流发生)时，电路耗电极小，约几十微安；一旦有过流状态出现，切断负载电源迅速(约几毫秒)，并锁存(印保持负载断开电源状态)，不影响其他电路工作；控制切断电源的P-MOS-FET的压降小，检测电流的电阻Rs上的压降小(仅1OOmV)，所以电路的效率95%；有过流状态指示；电路简单、无需调整；若都采用贴片式元器件占印制板面积较小。关键词：霍尔传感器；AT89C51；过流保护ABSTRACTIn this paper, the uninterruptible power supply to the Holzer sensor and AT89C51 SCM as the core, the device with overcurrent protection by the use of a Holzer effect of current detection and design. The device extension A/D conversion interface in chip, system with ADC0804 converter, current detection device using ACS712 Holzer sensor.On the hardware basis, realize the startup and read on the ADC0804 chip of the write operation, to complete the DC current signal from the ACS712 A/D conversion work, when the A/D is finished, the ADC0804 sends a signal to the CPU, CPU digital conversion after the treatment, and the results through digital tube display. Current, to detect the purpose. And using the new ultra low voltage detector PT7M6lOl and some common components to design a general over-current protection circuit, the experiment the effect is better. The protection circuit is: the maximum permissible working current of the Imax can be set; in the normal working state (no flow), the power consumption of the circuit is very small, about tens of microamperes; once the overcurrent condition, load off quickly (about a few milliseconds), and latches (Yin Baos load disconnect power state), does not affect other circuit; control the pressure cutting off the supply of small P-MOS-FET, Rs current detecting resistor voltage drop on the small (only 1OOmV), so the efficiency of 95% circuit; overcurrent state indicator; the circuit is simple, no need of adjustment; if uses SMD components accounted for printed circuit board area is small.Keywords: Holzer sensor ; AT89C51 ; Over current protection目 录摘 要IABSTRACTII目 录1第1章 绪 论21.1 课题背景与意义21.2 发展历史21.2.1 不间断电源的发展历史3第2章 电流检测系统硬件设计简述52.1 单片机原理简介52.1.1 AT89C51简述62.2 A/D转换电路62.2.1 ADC0804简述62.2.2 ADC0804外围电路以及与单片机的链接图72.3 数码管显示电路92.3.1 74HC4511管脚与工作原理92.3.2七段数码管引脚与工作原理92.4系统整体电路原理图10第3章 系统软件设计133.1单片机开发及调试工具133.2电流检测装置软件程序流程图143.3系统程序设计143.3.1定时器计数程序143.3.2外部中断程序153.3.3初始化MCU程序163.3.4 ADC0804启动、读取转换程序163.3.5霍尔传感器ACS712的计算函数程序183.3.6七段数码管显示程序193.3.7主程序20第4章 过流保护系统设计224.1 PT7M6lOl的结构及工作原理224.2过流保护电路及工作原理264.3电路模块27第5章 软件系统仿真295.1仿真软件介绍295.2系统仿真过程295.2.1、在Proteus中绘制系统原理图295.2.2双击原理图中的单片机，调入已编译好的目标代码文件：*.HEX305.2.3点击确定对系统进行仿真。315.2.4 点击开始按钮开始系统测试32结 论33参考文献34致 谢36第1章 绪 论1.1 课题背景与意义近几年来，单片机已逐步深入应用到工农业生产各部门及人们生活的各个方面。各种类型的单片机也根据社会的需求而开发出来。单片机是器件级计算机系统，实际上它是一个微控制器或微处理器。由于它功能齐全，体积小，成本低，因此它可以应用到所有电子系统中。AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C51是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。此外在一些负载电流较大的电路中，若由于负载内部产生局部短路或其他原因造成负载电流超过最大允许电流(过流)时，若不及时断开负载电源，往往容易造成负载过热烧毁或电源过载使整个电路系统不能正常工作或电源受损。采用完善的过流保护电路可在一旦出现过流时，瞬间断开过流负载的电源，这可减小电路损坏的程度、减小损失。1.2 发展历史传感器产业分类众多，其中霍尔传感器市场是第三大的传感器产品市场。在汽车业、电脑、手机以及新兴消费电子领域都得到了广泛应用。未来几年，随着越来越多的汽车电子和工业设计企业转移到中国，霍尔传感器在中国市场的年销售额将保持20%到30%的高速增长。与此同时，霍尔传感器的相关技术仍在不断完善中，可编程霍尔传感器、智能化霍尔传感器以及微型霍尔传感器将有更好的市场前景。在我们的日常生活中，霍尔传感器被广泛应用。例如，在翻盖或是滑盖的手机中，用来检测手机盖翻开或是滑动的器件就是霍尔传感器；再比如，在电脑键盘上，实现光标移动的滚动键就是由霍尔传感器组成的；还有，在汽车变速箱、电动门窗等需要电机的部件中也有霍尔传感器应用。可以说，我们在每天的生活中都在与霍尔传感器打交道。 “由于需要采用霍尔传感器的应用领域，如汽车、电机、手机和电脑都已经采用了该器件，而且这些市场在未来几年的增长较为稳定，而其他一些新的应用市场又不足以与上述几个市场相比，因此霍尔传感器在全球总的市场容量是较为稳定的，每年的增长率保持在5%到10%之间。霍尔传感器应用的领域不同，因此各个市场对它的要求也不尽相同。“手机市场对霍尔传感器的主要要求包括尺寸、功耗和可调节的阈值。在工业和汽车应用方面，霍尔传感器首先要满足工业或汽车认证对器件的要求，例如安全性、稳定性和温度范围要达到相应的级别。1.2.1 不间断电源的发展历史不间断电源(或称UPS，即 Uninterruptible Power Supply)是在电网异常的情况下不间断的为电器负载设备提供后备交流电源，维持电器正常运作的设备。通常情况下不间断电源被用于维持计算机(尤其是服务器)或交换机等关键性商用设备或精密仪器的不间断运行，防止计算机数据丢失，电话通信网络中断或仪器失去控制。1. 飞轮式不间断电源在使用电池的时代之前，不间断电源曾经使用飞轮和内燃机为负载提供电能供应，这种不间断电源被称为飞轮式或旋转式不间断电源。飞轮式不间断电源由整流器、直流电动机、飞轮、柴油机（或汽油机）及发电机等组成。在电网供电的情况下，由整流器提供的直流电驱动电动机带动飞轮旋转，并且带发电机为负载供电。由于飞轮的惯性作用，发电机转速可以保持均衡，此时不间断电源起过滤电网干扰的作用。当电网断电后，飞轮继续带动发电机的转子旋转，同时启动柴油机带动发电机发电，替代原有电网为负载供电。由于飞轮式不间断电源使用内燃机提供电力，会产生较大的噪音同时体积也较大，因此目前一般仅被用于应急情况和一些自然状况恶劣的场合，通常情况下不间断电源会使用蓄电池来提供电力2、蓄电池式不间断电源自二十世纪六十年代美国通用电气公司研究生产不间断电源以来，不间断电源一直在被改进，但是其基本原理没有重大变化。现代的不间断电源由电池组、逆变器和控制电路组成，一端连接电网另一端连接电器负载。在电网电压正常的情况下，不间断电源利用电网电源为自身充电，在电网出现异常的时候，不间断电源将存储于电池中的电能释放，供负载使用。它按工作方式通常分为在线式和后备式（亦称为离线式）两种；按输出波形可分为正弦型、近似正弦型（用阶梯方波来拟合正弦波）等。第3章 电流检测系统硬件设计简述3.1 单片机原理简介单片机是指集成在一个芯片上的微型计算机，也就是把组成微型计算机的各种功能部件，包括CPU(Central Processing Unit)、随机存储器RAM(Random Access Memory)、只读存储器ROM(Read-only Memory)、基本输入/输出(Input/Output)接口电路。定时器/计数器等部件都制作在一块集成芯片上，构成一个完整的微型计算机从而实现微型计算机的基本功能。3.1.1 AT89C51简述AT89C51 提供以下标准功能：4k 字节Flash 闪速存储器，128字节内部RAM，32 个I/O 口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。 AT89C51管脚图如下： 图1 AT89C51引脚排列3.2 A/D转换电路3.2.1 ADC0804简述ADC0804是一个早期的A/D转换器，因其价格低廉而在要求不高的场合得到广泛应用。ADC0804是一个8位、单通道、低价格A/D转换器，主要特点是：模数转换时间大约100us；方便的TTL或CMOS标准接口；可以满足差分电压输入；具有参考电压出入端；内含时钟发生器；单电源工作时（0V-5V）输入信号电压范围是0V-5V；不需要调零等等。 ADC0804管脚图如下： 图2 ADC0804管脚图3.2.2 ADC0804外围电路以及与单片机的链接图 图3 ADC0804外围电路图调整变阻器HAUBLAN20K，使辅助参考端VREF脚得到2.5 V标准参考电压。在CLKIN、CLKOUT端设计RC振荡电路，由于ADC0804频率限制在1001460 kHz，通过对频率公式F=1(1.1RC)的计算，选择电阻R=20k，电容C=200pF，即可得到符合设计要求的频率。图4 ADC0804与单片机的的链接图3.3 数码管显示电路3.3.1 74HC4511管脚与工作原理本设计选用74HC4511作为驱动芯片,以七段数码管管作为显示器件的显示模块最为系统的输出.为了数码管的保险器件.我们在数码管与驱动芯片之间加1K 欧姆的电阻作为限流电阻,保证驱动芯片以及数码管的安全运行74HC4511管脚图如下：图5 74HC4511引脚图3.3.2七段数码管引脚与工作原理在单排年级应用系统和智能化仪器仪表中广泛使用各种显示器来显示数据文字或者是图形画面，其中最常用的显示器是LED(发光二级管显示器)，因为它具有驱动电路简单，配臵灵活方便，功耗低响应速度快，可靠性高以及易于实现而且价格低廉等优点。LED 显示实际上是由若干发光二级管构成的，当发光管导通时，相应的一个点或者是一个笔画发光，控制不同组合的二极管导通，就能显示出各种字符。图6 发光管接入电路的具体接法3.4系统整体电路原理图基于单片机的霍尔电流电流检测系统的原理图如图7所示，系统由一个主控系统和一个检测模块组成。被测电流通过ACS712芯片时，该芯片利用霍尔效应，将被测电流转换成05V DC模拟信号，该模拟量经A/D装换变成数字量。AD采样处理模块主要是对从ADC0804采集来的数据进行处理，完成对二进制数据BCD码的转换，并且通过Pl口输出显示，Pl口的低4位输出BCD码，高4位为数码管的片选信号。ADC0804与AT89C51的连接采用循环扫描的方式。当AD转换结束后，ADC0804向CPU发出一个信号，CPU对转换后的数字量进行处理，使数码管显示当前的电流值。图7 系统原理图第4章 系统软件设计4.1单片机开发及调试工具本系统的软件编程使用的是美国Keil Software公司出品的Keil 4，是51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势。Keil 4软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全Windows界面。另外重要的一点，Keil 4生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。在开发大型软件时更能 体现高级语言的优势。4.2电流检测装置软件程序流程图4.3系统程序设计4.3.1定时器计数程序T1和T0是两个独立的定时器/计数器，相互之间不会影响。至于定时和计数功能，则由写入TMOD（定时器/计数器方式控制寄存器）的值，来确定当前定时器是定时功能还是计数功能。因此在程序中，可以设臵标志位TR0和TMOD配合，当TR0是1时，定时器就执行计数功能，开始计数。定时器需要计数16位数，因此选择定时器为模式1，即设臵TMOD=0x01。程序如下：#include Public.hu8 Cnt100ms; u8 Cnt1s; void Timer0ISR(void) interrupt 1 TL0 = (u8)(IntervalOneMs); TH0 = (u8)(IntervalOneMs 8); ADC0804Start(); / 启动ADC转换 void Timer0Initial(void) TMOD |= 0x01; / 设臵定时器0为模式1 TL0 = (u8)IntervalOneMs; / 初始化 低8位 TH0 = (u8)(IntervalOneMs 8); / 初始化高8位 ET0 = 1; / 允许定时器0中断 TR0 = 1; / 启动定时器0,开始计 数 4.3.2外部中断程序中断能使处理器在运行过程中对外部事件发出的中断请求及时地进行处理，处理完成后又立即返回断点，继续进行处理器原来的工作。系统对ADC0804转换结果执行外部中断，当系统未能读取转换结果时继续返回ADC0804等待转换完毕。中断程序如下：#include Public.h extern u8 ADCResult; void INT0ISR(void) interrupt 0 /外部中断0服务函数 ADCResult = ADC0804ReadADResult(); / 取得ADC转换 结果 void INT0Initial(void) IT0 = 1; /指定外部中断0下降沿触发 EX0 = 1; /使能外部中断 4.3.3初始化MCU程序根据系统要求，单片机要有外部中断、定时器计数，因此初始化单片机时要初始化外部中断以及定时器来实现上述功能。初始化MCU程序如下： #include Public.h void MCUInitial(void) GlobalInterruptDisable(); / 禁止全局中断 INT0Initial(); / 初始化外部中断 Timer0Initial(); / 初始化Tmer0 GlobalInterruptEnable(); / 允许全局中断 4.3.4 ADC0804启动、读取转换程序ADC0804的启动：ADC0804中的A/D转换转换器在满足一定条件是开始一个转换过程，这个条件就是：在实现片选WR=0的前提下，引脚上出现一个上升沿。实现A/D转换的时序如图8，实现WR=0后，使用一个上升沿信号就可以启动转换过程。图中TR2是时间延迟，时间TR3是转换时间。图8 ADC0804的A/D转换时序ADC0804转换结果的读取：在A/D转换结束以后，ADC0804的RD引脚将给出一个低脉冲，如果把这个引脚直接连接到单片机的外部中断引脚，这个低脉冲将引起单片机中断，单片机可以在中断处理程序中读取ADC0804的转换结果。ADC0804转换器的工作时序如图9.图9 ADC0804转换器的工作时序ADC0804启动、读取程序如下： #include Public.h void ADC0804Start(void) iADC0804WR = 0; iADC0804WR = 1; / 上升沿启动ADC0804转换 void ADC0804Initial(void) iADC0804WR = 1; iADC0804RD = 1; / 初始状态为WR,RD均为高电平 u8 ADC0804ReadADResult(void) u8 ADTemp; iADC0804RD = 0; / 低电平为读数状态 ADTemp = iADC0804DATA; / 读取数据口 iADC0804RD = 1; return ADTemp; / 返回ADC转换结果 4.3.5霍尔传感器ACS712的计算函数程序查找ACS712数据手册可得到计算函数为如下 #include Public.h float ACS712ReadCurrent(u8 ADCValue) return (float)30*(ADCValue-127) / 101; 4.3.6七段数码管显示程序系统选用4个共阴极数码管来分别显示检测电流的十位、个位、小数点后一位、小数点后俩位，再将计算结果转换成BCD码并在数码管中显示出来。7段数码管显示程序： #include Public.h u8 DisplayBCD4; u8 code SelectTable=0x70,0xB0,0xD0,0xE0; void HEXTOBCD(u16 Hex) DisplayBCD3 = Hex/1000; / 千位 DisplayBCD2 = Hex%1000/100; / 百位 DisplayBCD1 = Hex%100/10; / 十位 DisplayBCD0 = Hex%10; / 个位 void DisplaySevenSegment(u16 DisplayData) static u8 Sel; u8 P0Temp; HEXTOBCD(DisplayData); / 转换成BCD码 P0Temp = P0; P0Temp &= 0xF0; P0Temp |= DisplayBCDSel; / 要显示的BCD码 P0Temp &= 0x0F; P0Temp |= SelectTableSel; / 选中一只数码管 P0 = P0Temp; if (+Sel 3) / 四个数码管轮流显示 Sel = 0; 4.3.7主程序主程序用来调用上述子程序，包括初始化单片机、初始化ADC0804等等#include Public.h u8 ADCResult; float Current; u16 CurInt; void PowerOnInitial(void) ADC0804Initial(); / 初始化ADC0804 void main(void) MCUInitial(); / 初始化MCU PowerOnInitial(); / 初始化上电默认状态 while(1) Current = ACS712ReadCurrent(ADCResult); / 根据ADC的转换结果计算出电流值 CurInt = Current*100; / 电流值*100以便显示 DisplaySevenSegment(CurInt); / 显示电流值 第5章 过流保护系统设计5.1 PT7M6lOl的结构及工作原理PT7M6lOl是PerIComTechnology(百利通)公司的新产品，是一种可检测lOOmV超低电压的电压检测器。与一般电压检测器不同的是，它有独立的电源输入端VCC，供器件内部电路用，它是一种四端器件，如下图所示。图中Vcc是外接电源输入端、IN是被检测的电压输入端、GND是电源负端、OUT是检测结果输出端，输出电平信号。如图所示：该器件的输出级有CMOS(推挽输出)及开漏输出丙种结构。在CMOS输出结构中，又分成检测电压超过1OOmV时，输出为低电平的，称为CL型(在型号后缀中用CL表示)；在检测电压超过lOOmV时)输出为高电平的称为CH型；在型号后缀中用CH表示)。开漏输出型在输入超过1OOmV时，输出低电平，称为NL型。三种不同结构如下图所示。如图所示：下面以CH型为例说明其工作原理。该器件由一个带滞后电压的比较器、反相器及由一个P-MOSFET及一个N-MOSFET组成的推挽输出级组成。被检测的电压输入比较器的同相端，1OOmV的基准电压输入比较器的反相端，比较器的输出电平信号经反相后输入输出级。当输入的检测电压从OmV升到1OOmV前，比较器输出低电平，经反相器输出高电平。这高电平使输出级的P-MOSFET截止，而使N-MOSFET导通，使OUT端输出低电平；当输入的检测电压上升到大于lOOmV后，比较器输出高电平，经反相器反相后输出低电平。这个低电平使输出级的N-MOSFET截止，而使P-MOSFET导通，则OUT输出为高电平。即Vin1OOmV，使Vout为高电平(H)的)称为CH型。CL型、NL型的工作原理读者可自行分析。当Vin1OOmV后，若Vin电压下降到1OOmV时，0叶端输出仍为高电平，一直要到Vin降到90mV时，Vout才由高电平跳变到低电平，即有1OmV的滞后电压。这滞后电压可避兔输入的检测电压有一些纹波电压时，使输出产生震荡。CH型的输入输出特性如下图所示(其中箭头表示跳变的方向)。PT7M6101有SC70-4、SOT23-5及TO94三种封装供用户选择，分别用型号后缀C4、TA及N表示。例如CH型SOT23-5封装的型号为PT7M61O1CHTA。三种不同封装的引脚排列如下图所示。PT7M61O1的主要参数：工作电压范围0.95.5V；静态电流大小与工作电压Vcc有关：Vcc=1.2V时为7.5A、Vcc=1.8V时为9A、Vcc=3.6V时为l6A：检测电压的阆值电压VTH=lOOmV，在工作温度范围内，其精确度在lOOmV3%范围内；推挽输出为高电平时，Vout0.8Vcc，输出为低电平时，Vcc0.2Vcc；滞后电压典型值为1OmV；工作温度范围为-40+85。5.2过流保护电路及工作原理过流保护电路如下图所示。它是由P-MOSFET(VT1)、负载电阻（RL)、电流检测电阻(Rs)、CH型电压检测器(PT7M6101CHTA)、继电器(J)、驱动三极管(VT2)及LED等组成。其工作原理如下：接通电源开关以后，若工作电流正常时，VT1的栅极G经全申，器的常闭触头后接地，使VT1的Vgs=5V，VT1导通，5V电源经VT1后给负载RL供电，工作电流为Il(小于最大允许电流Ilmax负载电流Il流过Rs后，在Rs上的电压Vrs=IlRslOOmV，电压检测器(CH型)输出高电平。这个高电平使VT2导通，继电器得电吸合，常闭触头断开，常开触头接地。这样使VTI的栅极G与源极S经过R1接在一起，Vgs=0，VT1截止；与此同时，常开触头接地，使继电器自保(保持吸合状态)，LDE亮。VT1截止，使RL的Il0，VrsOV，CH型电压检测器的输入Vin=OV，其输出Vout也为低申，平)则VT2截止，但继电器J因自保，保持了负载电源的断开，并且LED一直亮着，指示出已发生了过流状态。电路在检测后，排除过流故障后，再合上电源开关K，电路又恢复正常。上图中C1是防止在有过流发生时避免继电器发生震荡而设置的。有关参数的计算及选择1.电流检测电阻Rs的计算与选则：负载的正常工作电流为IL，最大的允许工作电流为Ilmax。Ilmax是根据负载的工作情况来设定。当Ilmax设定后，Rs可按Rs=lOOmV/Ilmax(A)计算，例如，Ilmax设定为2A(Il=1.4A),则Rs=100mV/2A=50m。Rs可选择高精度采样电阻，其标准阻值为0010、00150、0.020。功耗为2W。不可采用一般的贴片式电阻，其允差太大会影响电路精确度。2、VT1的选接VTI为P沟道功率MOSFETo其要求为：VT1的Vds要大于电源电压；其漏极电流Id要大于Ilmax；并且要选择其导通电阻Rds(on)小的。在本例中，选择型号为Si9934DY的双P-MOSFET。其主要参数如下：-Vds=12V、-Vgs=4.5V时，Rds(on)=0.05，Id=5A。该P-MOSFET为8引脚SO-8封装，内部有两个独立的P-MOSFET。如果将内部两P-MOSFET并联，则其Rds(on)减小一半，而ID增加一倍，印Rds(on)=0.05，Id=1OA。Si9934DY的引脚排列如下图所示。例如，Il=4A，Rss(on)=0.02，则在VT1上的压降Vdp，=IlRds(on)=4AO.05，即Vdp=0.O1V。其功率损耗Pd=VdpIl=0.1V4A=0.4W由上述计算可知，在VT1上的电压降及功率耗损是很小的。实际上Rds(on)=0.05是-Vgs=4.5V时的值，现-Vgs=5V时。并联后的Rds(on)值小于0.055的。则Vdp与Pd会更小一些。3.继电器J的选择由于继电器触头通过的电流极小可采用超小型直流小功率电磁继电器，其额定电压为50m。寿命10的5次方。5.3电路模块由于该电路简单、尺寸不大，有一定的通用性，有可能做成模块，如下图所示。Vdd为电源输入端，GND为地，Vl与Vdet之间接Rl,Vdet与GND之间接Rs。如图所示第6章 软件系统仿真6.1仿真软件介绍Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件（该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司）。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年又增加了Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。功能特点：Proteus软件具有其它EDA工具软件（例：multisim）的功能。这些功能是：1原理布图 ；2PCB自动或人工布线；3SPICE 电路仿真。革命性的特点：1互动的电路仿真，用户甚至可以实时采用诸如RAM，ROM，键盘，马达，LED，LCD，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件。2仿真处理器及其外围电路，可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流单片机。还可以直接在基于原理图的虚拟原型 上编程，再配合显示及输出，能看到运行后输入输出的效果。配合系统配臵的虚拟逻辑分析仪、示波器等，Proteus建立了完备的电子设计开发环境。6.2系统仿真过程6.2.1、在Proteus中绘制系统原理图如下图为了能够多次取值仿真，便于更准确测设系统的稳定性，将原电路图中的电源电路改为了一个模拟电流源直接与ACS712连接。6.2.2双击原理图中的单片机，调入已编译好的目标代码文件：*.HEX6.2.3点击确定对系统进行仿真。我们将模拟电流源电流大小调整为4，测试通过系统检测后得到并显示的结果是否一致。6.2.4 点击开始按钮开始系统测试系统正常运行，数码管显示出检测结果为4.15,在系统误差允许的范围内，检测结果与电流源给定值基本相等，符合设计要求。结 论通过此次毕业设计，我不仅把知识融会贯通，而且丰富了大脑，同 时在查找资料的过程中也了解了许多课外知识，开拓了视野，认识了将来电子的发展方向，使自己在专业知识方面和动手能力方面有了质的飞跃。毕业设计是我作为一名学生即将完成学业的最后一次作业，他既是 对学校所学知识的全面总结和综合应用，又为今后走向社会的实际操作应用铸就了一个良好开端，毕业设计是我对所学知识理论的检验与总结，能够培养和提高设计者独立分析和解决问题的能力；是我在校期间向学校所交的最后一份综和性作业，从老师的角度来说，指导做毕业设计是老师对学生所做的最后一次执手训练。其次，毕业设计的指导是老师检验其教学效果，改进教学方法，提高教学质量的绝好机会。毕业的时间一天一天的临近，毕业设计也接近了尾声。在不断的努力下我的毕业设计终于完成了。在没有做毕业设计以前觉得毕业设计只是对这几年来所学知识的大概总结，但是真的面对毕业设计时发现自己的想法基本是错误的。毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次毕业设计使我明白了自己原来知识太理论化了，面对单独的课题的是感觉很茫然。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次毕业设计，