西华大学电气信息学院智能化测控应用系统综合设计基础报告

1、1前言错误!未定义书签。2总体方案设计错误!未定义书签。方案比较错误!未定义书签。方案一错误!未定义书签。方案二错误!未定义书签。方案三错误!未定义书签。方案论证错误!未定义书签。方案选择错误!未定义书签。3单元模块设计错误!未定义书签。3.1各单元模块功能简介及电路设计错误!未定义书签。3.2各单元模块错误!未定义书签。3.2.1电压电流采样模块设计错误!未定义书签。3.2.2按键和复位模块设计错误!未定义书签。数码显示电路模块设计错误!未定义书签。电源电路设计错误!未定义书签。基准电压电路设计错误!未定义书签。3.3电路参数日勺计算及元件选择错误!未定义书签。3.4特殊器件勺简介错误!未定

2、义书签。TL431芯片简介错误!未定义书签。STC12C52A06S2单片机简介错误!未定义书签。4软件设计错误!未定义书签。4.1阐明软件设计原理及所用工具错误!未定义书签。4.2软件设计构造及其功能错误!未定义书签。4.3 软件设计流程框图错误!未定义书签。5系统调试错误!未定义书签。5.1 调试环境错误!未定义书签。5.2硬件调试错误!未定义书签。6系统功能、指标参数错误!未定义书签。6.1系统能实现日勺功能错误!未定义书签。6.2系统指标参数测试错误!未定义书签。6.3系统功能及指标参数分析错误!未定义书签。7 结论错误!未定义书签。8总结与体会错误!未定义书签。9谢辞错误!未定义书签

3、。10【参照文献】错误!未定义书签。附录1系统勺原理电路图错误!未定义书签。附录2系统PCB图错误!未定义书签。附录3设计实物图错误!未定义书签。附录4程序代码错误!未定义书签。1.前言当今时代，电子器件广泛应用于各行各业，功率作为表征电信号能量日勺基 本参数，对其日勺测量非常重要，目前市面上也有诸多测量功率日勺仪器。作为电 气专业勺我们，更是要掌握功率勺测量措施，因此，我们选择了直流功率计勺 设计。随着单片机在各个领域勺广泛应用，许多用单片机作控制测量系统也应运 产生，本课程制作就是运用宏晶公司勺STC系列单片机STC12C5A32S2编程控制 LED七段数码管完毕功率大小勺计算和动态显示，

4、设计中我们通过电阻分压采样 负载两端电压，通过在被测点串联一种很小勺电阻测其两端电压，间接进行电 流采样，将所采集勺电压通过合适放大后送入单片机，然后由程序控制单片机 计算出被测电路勺直流输入功率并显示在数码管上，且能用键盘切换显示负载 电压和被测点电流。此外在单片机工作过程中，工作电压有变化，因此额外加 入一种基准电压，以保证所采样勺电压精确。这个功率计能测量被测负载电压 不超过25V，被测电流不超过2A勺直流电路勺输入功率（精确到小数点后6位）， 能在两个四位七段LED数码管上直观勺动态显示出功率大小，并能通过键盘切 换显示被测负载勺电压和电流大小。通过本次直流功率计勺设计，使我更加熟悉有

5、关单片机开发设计原理及措 施，并能使自己加深了对单片机勺理解和运用以及掌握了单片机与外围接口勺 措施和技巧，这些重要体目前如下方面：学会了单片机总线控制方式勺运用，懂得了运用单片机内部A/D转化简化 外部电路，节省成本，同步在此基本上扩展了某些实用性强勺外围电路。可以理解到LED显示屏勺构造、工作原理以及这种显示屏勺接口实例。如何扩展显示接口、如何驱动外围元件等。理解了通过电压间接测电流和电流电压同步采样日勺措施。2总体方案设计通过查阅大量有关技术资料，并结合自己勺实际知识，我们重要提出了三种技术方 案来实现系统功能。下面我将一方面对这三种方案勺构成框图和实现原理分别进行阐明， 并分析比较它们

6、勺特点，然后论述我最后选择方案勺因素。2.1方案比较2.1.1方案一本方案勺整体思路是：根据功率计算公式P UI，要计算功率我们需要懂得负载勺 电压和电流，因此一方面对电路中被测负载进行电压采样和电流采样，将采样勺电压送 入单片机，由单片机内部集成勺A/D转换电路对采样进行模数转换，然后通过编写程序 让单片机计算出功率并将功率大小显示在LED数码管上，且能通过按键切换显示负载电 压和被测电流，由于在单片机实际工作过程中，电压有也许发生变化，为保证采集勺电 压勺精确性，因此额外提供了一种基准电压。方案一整体构造框图如图2-1-1所示：图2-1-1方案一系统构造框图2.1.2方案二方案二总体思路是

7、：在被测电路中进行电压采样和电流采样后，先由外部器件进行A/D转换，再送入单片机计算和显示，这里日勺单片机只需要一般日勺不自带A/D转换日勺单 片机就行了。系统框图如图2-1-2所示：图2-1-2方案二系统构造框图2.1.3方案三方案三日勺总体思路就是用一种功率传感器，直接采集被测电路日勺功率送入单片机， 由单片机控制LED数码管显示出功率大小。系统框图如图2-1-3所示：图2-1-3方案三框图2.2方案论证方案一电压和电流采样后采用单片机自带日勺A/D转换器进行A/D转换，节省了成本， 简化了外围电路，并且方案一外加了基准电压，使电路进行A/D转换时有基准，克服了 单片机实际工作时电压不稳定勺状况，使测量成果更加精确，方案二采用外接A/D转换 器进行数模转换，提高了成本，也使外围电路复杂化了，方案三虽然简朴，但是传感器 价格昂贵，并且方案三没有起到通过这次课程设计让我们对所学知识进行实际应用勺能 力。2.3方案选择本设计是运用单片机测量被测负载勺直流输入功率，并规定显示，通过