接触电流测试仪设计毕业设计

CHANGSHAUNIVERSITY毕业设计（论文）资料设计（论文）题目:系部：专业：学生姓名：接触电流测试仪设计电子与通信工程系电子信息工程班级:指导教师姓名:最终评定成绩长沙学院教务处-O一一年二月制毕业设计（论文）原创性声明和利用授权说明

原创性声明本人郑重许诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的功效。尽我所知，除文中专门加以标注和致谢的地址外，不包括其他人或组织已经发表或发布过的研究功效，也不包括我为取得及其它教育机构的学位或学历而利用过的材料。对本研究提供过帮忙和做出过奉献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：日期：指导教师签名：日期：利用授权说明本人完全了解大学关于搜集、保留、利用毕业设计（论文）的规定，即：依照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保留毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览效劳；学校能够采纳影印、缩印、数字化或其它复制手腕保留论文；在不以获利为目的前提下，学校能够发布论文的部份或全数内容。作者签名：日期：第一部份设计说明书一、设计说明书第二部份进程治理资料一、毕业设计（论文）课题任务书二、本科毕业设计（论文）开题报告三、本科毕业设计（论文）中期报告四、毕业设计（论文）指导教师评阅表五、毕业设计（论文）评阅教师评阅表六、毕业设计（论文）答辩评审表2011届本科生毕业设计（论文）资料第一部份设计说明书（20JL届）本科生毕业设计说明书（论文）接触电流测试仪设计系部：电子与通信工程系专业：电子信息工程学生姓名：雷小明班级：2学号必指导教师姓名:马凌云职称讲师最终评定成绩2011年5月长沙学院本科生毕业设计（论文）接触电流测试仪设计系（部）：电子与通信工程系专业：电子信息工程学号：24学生姓名：雷小明指导教师：马凌云（讲师）2011年5月本系统是以嵌入式单片机系统为技术核心，利用单片机的信号处置功能而设计制作的一个接触电流测试仪。它有着高精度测量，低能耗，稳固靠得住等优势。本设计要紧向大伙儿讲述人机对话和单片机的通信和单片机进行操纵切换和模数转换。简单介绍了接触电流测试的原理、特点和进展现状。并结合当前研究和应用中的问题指出了接触电流测试仪的进展趋势。要紧介绍了接触电流测试仪的原理组成和其软件编程方式。接触电流测试仪以pcf8583芯片，74hc244芯片，atmega8芯片和atmega32芯片为主控芯片，并对数据和信号进行搜集和处置。用atmega32单片机进行数据处置和检测，并讨论在以此单片机为微处置器的仪表中采纳一片atmega8实现仪表键盘/显示器的最小化硬件设计技术。能够说那个测试仪结构简单，抗干扰性强，容易操作，功能完善等特点。关键词：接触电流测试仪，人机对话，pcf8583芯片，atmega32单片机atmega32SCMatmega32SCMABSTRACTThesystemusesanembeddedmicrocontrollersystemasacoretechnology,andusesasinglechipdesignsignaltoprocessfunctionsasatouchcurrenttestinstrument.Ithasthehighlightofhighprecisionmeasurement,lowenergyconsumption,stableandreliableetc.Thisdesignerprimarilyaimsatpresentingaman-machinedialogueandcommunicationsystem,andtheSCMcontrolswitchesandanalog-digitalconversion.Itintroducestheprincipleoftouchcurrenttests,characteristicsanddevelopmentstatus.Combinedwiththecurrentproblemsintheapplicationofresearchandcontactwithcurrenttesterpointsoutthetrend,introducestheprincipleoftouchcurrenttestinstrumentcomponentsandthesoftwareprogramming.TouchCurrentTesterusingpcf8583chips,74hc244chipbasedonatmega8chipasthemaincontrolchiptogetthedataandsignalcollectionandprocessing.Microcontrollerwithatmega32dataprocessingandtestingdiscussthisinstrumentmicrocontrollerusedforthemicroprocessortoachieveanatmega8instrumentkeyboard/displaytominimizehardwaredesigntechniques.Itcandescribethatthetesterofsimplestructure,stronganti-interference,easy,functionalandsoon.Keywords:TouchCurrentTester,man-machinedialogue,pcf8583chip,TOC\o"1-5"\h\z摘要IABSTRACTII\o"CurrentDocument"第一章前言1\o"CurrentDocument"接触电流测试的进展及意义1\o"CurrentDocument"课题研究内容2\o"CurrentDocument"论文结构3\o"CurrentDocument"第二章仪器的结构和原理4\o"CurrentDocument"接触电流4\o"CurrentDocument"接触电流测试仪的工作原理5\o"CurrentDocument"仪器部份结构和原理6模拟人体阻抗测试网络6信号放大7单片机及其接口8A/D转换器8\o"CurrentDocument"第三章仪器硬件设计10\o"CurrentDocument"系统信号输入通道10\o"CurrentDocument"系统时钟电路11\o"CurrentDocument"微型处置器atemga3212\o"CurrentDocument"系统按键显示部份13\o"CurrentDocument"第4章仪器软件设计14\o"CurrentDocument"主程序设计14软件设计说明14主程序流程图及程序14初始化说明19什么缘故要初始化19初始化进程19按键处置说明19菜单设计说明20A/D转换说明22显示模块说明23第五章系统模拟运行结果及其分析26仿真图26仿真运行图27结论29参考文献30附录31\o"CurrentDocument"致谢32第一章前言接触电流测试的进展及意义随着社会的进展，人们利用的家用电器愈来愈多，品种和范围也愈来愈广，而且人员层次利用不一致，因此电子和电器设备的平安性就显得加倍重要。家用电器平安的重要性不言而喻。而防触电是所有平安标准中最大体也是最重要的要求，家电产品的接触电流确实是关于电器平安方面要求的内容之一，在中国强制认证（简称CCC认证）中也是产品平安型式认可实验的要紧测试项目，和生产企业确认检查的测试项目目前，对电气设备的平安性能测试时，多数采纳旧的标准和测试手腕，对设备的泄露电流进行测量，而这种测试方式，并无充分考虑到设备在特定通电线路等状态下的最大接触电流值，因此测试的结果是不全面的，也是不准确的。另外，还要考虑到测量期间设备的接地也必需依照制造厂所标记的设备在实际利用中指定要连接的接地系统类型（T\,TT,IT系统）的情形下进行测量。接触电流作为一项测试电器设备的绝缘性鞫工作，是电器设备进行平安性能考核的技术指标之一。其中接触电流，尤其是工作温度下的接触电流是一个最能确切反映实际工作状态的平安电流参考量，也是一个对人体平安有着直接阻碍的电参量.因为当电源线一端接地，人体触及电器外壳的情形下，电器泄漏电流会过人体流人大地，可能致使人身伤亡，因此进行准确的泄漏电流测试是查验平安性能的重要技术指标之一.为此,依照国家标准GB12113-89《接触电流和接地线电流的测量》的技术要求设计研制了文章下面将要介绍的电器设备接触电流测试仪。仪器在整体设计上，遵循标准的测量程序,充分考虑到电器设备在各类诸如：极性相反、断开爱惜接地等待特定通电状态下产生的最大接触电流值。该仪器的研制，为家电设备、家用和类似用途的电器在平安性能方面的测试与考核，提供了必要的检测仪器。IEC60990《接触电流和爱惜导体电流的测量方式》中提到接触电流是“当人体或动物接触一个或多个装置的或设备的可触及零部件时，流过他们躯体的电流。”接触电流也称之为泄漏电流，但是常常会与耐压测试中的漏电流混为一谈，因此近些年的标准中或是相关的刊物中都把泄漏电流称作为“接触电流”。关于I类设备的电子产品可触及的金属部件或是外壳还应具有良好的接地线路，以作为大体绝缘之外的一种防电击爱惜方法。可是咱们也常常碰到一些利用者随意将I类设备当做II类设备利用，或是说其I类设备电源输入端直接接地端（GND）拔除,

如此就存在必然的平安隐患。这确实是咱们什么缘故要做接触电流测试的目的所在。课题研究内容科学技术日新月异的飞速进展，占多数的电子电气设备愈来愈深刻地阻碍到人类社会的进展。而随之而来的用电设备的平安问题也为人们所愈来愈重视，因此接触电流应运而生，它在用电设备的平安利用方面起到了重要作用。在现实生活中，触电是要挟人身平安的最危险因素。触电是由于电流通过人体而造成的，要毫安级的电流就能够在健康人体内产生反映，而且可能会由于不知不觉的反映致使间接死亡。更高的电流会对人体产生更大的危害。在特定条件下，低于某些限值的电压一样不以为是危险电压。为了对能够接触或操作的部件上有可能显现的较高电压提供防护，应将如此的部件接地或充分绝缘。标准用大量篇幅对产品的防触电爱惜提出了要求，并采纳了利用人体模拟网络对接触电流进行加权测试的方式，规定接触电流不该超过交流限值（峰值）和直流限值。流过以上模拟人体阻抗网络的电流称为接触电流。接触电流的波形为非正弦波标准要求测量的接触电流值为最大的峰值电流，因此利用一样的有效值电流表无法进行准确测量。为了较为准确的测量接触电流的峰值，在设计上采纳波形量法测量接触电流波形的电压峰值，再通过计算得出接触电流（Id）值。在采纳波形测量法获取波形的峰值，先可通过将整个波形数据进行实时搜集，然后换算得出波形最大的峰值，再利用公式计算出接触电流的峰值，接触电流值Id=峰值/500o为了能实时搜集接触电流的波形数据，并方便的处置搜集的数据，采纳PC加虚拟示波器的方案。在那个方案中，波形数据被实时的搜集，加上PC在数据处置上的优势，实时搜集的数据被迅速转换成测量需要的数据。通过在PC上执行的主控程序，将硬件操纵和数据处置显示集中到一路，由外部进行统一的操纵。其功能方框图如图1所示。PC机选择测试

网络打印输出单片机（MCU）按键输入PC机选择测试

网络打印输出单片机（MCU）按键输入图1功能方框图选择测试

方式依照此刻对接触电流测试仪的要求编写程序，选用单片机编程，通过Proteus仿真来判定电流测量仪是不是可行，若是能够就设计接触电流测量仪，将实时搜集的数据被迅速转换成测量需要的数据，利用单片机进行操纵切换，通过模数转换器传输给单片机,触发程序依照操纵量操纵执行单元。在设计上采纳波形测量法测量接触电流波形的电压峰值，再通过计算得出接触电流(Id)值。先可通过将整个波形数据进行实时搜集，然后换算得出波形最大的峰值，再利用公式计算出接触电流的峰值。论文结构依照设计的思路能够将论文分成五章来介绍：第一章是引言部份要紧介绍接触电流测试仪的进展及意义，接触电流测试仪的软件设计的概述。然后对此接触电流测试仪的软件设计的内容有一个简单的介绍及对设计的论文做一个的大体结构介绍。第二章要紧介绍接触电流测试仪结构和工作原理。包括什么是接触电流、接触电流的分类、如何测试接触电流即介绍测试接触电流的工作原理。接触电流即当人体或动物接触一个或多个装置的或设备的可触及零部件时，流过他们躯体的电流。接触电流可分为对地接触电流、表面对地接触电流和表面间接触电流三种，各类接触电流的特点在第二章中有具体的介绍。因接触电流实测通过人体的电流不能在人躯体上测试某种接触电流或电压，因此咱们能够通过模拟人体阻抗网络来设计接触电流测试仪。其工作原理方面介绍了用到的模块电路原理图，功能表等要紧包括测量网络，Ac—De转换器，运算放大器，量程转换，A/D转换器，数字表头。第三章介绍了仪器的硬件设计，介绍了系统信号输入通道顶用到的74hc244芯片，系统时钟电路顶用到的PCF8583芯片，微处置器atemga32的电路逻辑图，引脚图及逻辑功能。介绍了采纳型号TG13650FEY液晶显示器部份。第四章介绍软件部份的功能实现，主若是通进程序操纵接触电流的测试。第五章是仿真结果和结论，通过仿真结果来判定结果此测试仪的设计可否通过。第二章仪器的结构和原理接触电流接触电流：当人体或动物接触一个或多个装置的或设备的可触及零部件时，流过他们躯体的电流。“接触电流”这一术语还能够表达茹干不同的概念，如：泄露电流、爱惜导体电流、绝缘特性等等。接触电流的分类：关于不同结构的电子产品，接触电流的量测也是有不同的要求，但总括来讲接触电流可分为对地接触电流、表面对地接触电流和表面间接触电流测试三种。（1）对地接触电流：“由电源网络产生的漏电流穿过或跨过绝缘层并流入爱惜接地导线的电流。”I类设备在爱惜接地导线断开的单一故障条件下，若是接地的人体接触到与该爱惜接地导线相连的可触及导体（如外壳），那么那个对地接触电流将通过人体流到地，当那个电流大于必然值时，就有电击的危险。这种情形正如上述的事例，即便接地线显现了故障或最极端的情形下断开，这时外壳的漏电流亦不能对人体造成损害。如图一所示，现在人确实是充当了接地线路，流经人体电流也应在标准规定的限值之内。（2）表面对地接触电流：“从在正常利历时操作者或患者可触及的外壳或外壳部件（应用部份除外），经外部导电连接而不是爱惜接地导线流入大地或外壳其它部份的电流。〃若是是H类内部电源设备，由于它们不具有爱惜接地线路，那么要考虑其全数外壳的漏电流；但如果是是I类设备，而它乂有一部份的外壳没有和地连接，那么要考核这部份的外壳接触电流。（3）表面间接触电流:在正常或是单一故障条件下，设备与地无关联任意两点之间的漏电流，电流从设备的一部份流经人体后流入设备的另一部份。模拟人体阻抗网络：模拟人接触装置时的一个等效阻抗网络。即用于模拟人体阻抗,该阻抗是接触电流流过人体实际存在的阻抗的模拟。由于接触电流是指人体接触到产品时流过人体的电流，而人体能够看成是一个阻抗网络，那个阻抗网络由电阻电容通过必然的连接方式组成。等效来看成接触电流确实是流过那个阻抗网络的电流，如此咱们就能够够模拟一个等效的测试环境来对接触电流进行测量。在接触电流的测试进程中有两个关键点：等效的人体阻抗网络和流过那个网络电流的峰值。等效的人体阻抗网络即模拟人体阻抗网络，在国际上通行的比较能模拟真实情形的有7种,如下图为其中比较经常使用的5种模拟人体网络。图五种人体模拟阻抗网络接触电流测试仪的工作原理电器设备接触电流的测量原理是基于流经人体的电流可能引发的效应。按标准要求，采纳测量网络来模拟人体的阻抗，通过测量网络上的两个测试端于(AB),在被测试设备上易同时触及的零部件之间和可触及零部件与地之间进行测量。将测取的交流信号送Ac—De转换器转换成直流信号，然后经运算放大器放大，以适合接触电流量程换档,精准显示读数的需要，同时将测取的电压信号换算为该测试网络下的电流值，并以电压信号的方式输送到A/D转换器，经积分器对输入信号电压和基准电压进行积分等运算操纵，最后由数字表头显示被测量值。依照测试进程的需要，本测试仪由单片机系统、测试网络、信号放大与采样维持、周密整流和峰值检波、A/D转换、键盘、显示、外围接口电路等部份组成。其工作原理框图如下图。被测试设备能够依照测量要求，进行端口设定，参数设置，系统设定等操作，而且操作方便.读数直观。

RAM显示键盘ROM测量网络信号放大4C单片机>3力卜通信主机RAM显示键盘ROM测量网络信号放大4C单片机>3力卜通信主机打印机采样保持AND转换接口电路ft图工作原理示用意仪器部份结构和原理2.3.1模拟人体阻抗测试网络由于要对人体的阻抗进行模拟，在进行网络设计时所利用的电阻为无感电阻且较高的热稳固性，精度在1%之内，电容也利用品质较好的而且精度为1%。该设计该网络用电阻采纳的是的无感高功率电阻，精度为1%,电容采纳是PHILIP公司的，精度为1%。关于测量电器设备的接触电流，用图所示的测量网络表示人体的阻抗，流入网络中的电流即为接触电流。A、B端为两个测量端子。测量端子BU2测量端子BU2图测试网络电路图除知足元器件精度要求外，网络的频率特性在设计也是超级重要的，只有在必然图信号放大电路图图信号放大电路图的频率范围内知足输入输出要求的网络才算是合格的。由于在设计电路时，电路板走线的长短和方向会对高频信号产生阻碍，还有元器件的放置位置也会有阻碍，若是设计不妥，当信号频率去到几百千赫兹乃至上兆赫兹时，信号将显现比较大的衰减。如图2.3.1,在进行设计时，通过向该网络输入不同频率的信号，测量U2的输出值来校验网络的特性。当频率比较低的时候，还能知足频率特性参数要求，但U2端的输出值是通过一个RC低通滤波器输出的，随着输入信号频率的升高（频率超过200kHZ）,信号被快速的衰减，此电路设计不能达到测试网络的特性参数要求。现在要对元件的安装位置及参数进行调整，并采纳其它元件进行补偿，以知足该测试网络的频率特性要求,见附录表1频率特性参数表。在设计其它网络时也要依照情形进行调整。网络切换的设计上利用单片机进行操纵切换，单片机通过串口与上位机主控程序进行交互，在主控程序中通过按键进行操纵选择。2.3.2信号放大在模拟信号达到模数转换器时，为了减少转换误差，要求送入的模拟信号尽可能的大，如采纳A/D变换器进行模数转换时，在A/D输人的范围内，希望输人的模拟信号尽可能达到较大值。但是，当被测参量范围较大时，若是单纯只利用一个放大倍数的放大器，在进行小信号转换时，可能会引入较大的误差，为解决那个问题，仪器通过设置多个放大器的不同放大增益的方式来实现不同幅度信号的放大。如下图为信号放大电路图。在本仪器中采纳单片机的智能技术，实现测试量程的自动切换。单片机依照被检测信号的强弱及测试量程要求自动切换放大器的放大倍数，既简化了手动量程转换操作，又完成了信号的高保真放大，提高了测量精度。2.3.3单片机及其接口A/D转换的结果通过数据锁存器、数据缓冲器接口电路送入单片机ATMEGA32内数据存储器RAM,数据采样完毕后，ATMEGA32再从RAM取回数据，进行运算，处置求出最大峰值电流，将结果通过数显电路由液晶显示屏进行显示.也可送串行接口连接打印机进行数据打印，而且能够通过RS-232串行口和PC机进行通信，把所测试结果在Pc机上进行监控、数据搜集、数据打印，数据治理。2.3.4A/D转换器对交流模拟信号进行量化，取得微机可识别的数字信号，那个进程由A/D转换器来完成，本仪器采纳了的是atmega32单片机其本身就包括A/D转换器，能驱动共阳极半导体数码管显示器LED,显示亮度高，接采纳频率为10kHz来计算，一个周期搜集200个数据，以高速A/D对模数波形进行量化，A/I）转换准确度士0.05±1个字，A/D转换速度1〜15次/s,输入阻抗极高，典型值为Ion,对输入信号无衰减作用，失调温漂luA/°C,增益温漂5Ppm/C,电源电压±5V,电流1.8mA。如下图为A/D转换器电路图。XCO3W==<SXRTEW.=,

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:E三飞\3AZCSJiZCB-g=温83-42-AUG1"•AIS|"""图所示为A/D转换器电路图第三章仪器硬件设计系统信号输入通道本仪器采纳了两组74HC244芯片作为信号的输入端口，如图引脚图所示是74HC244三态八缓冲器/线驱动器，74HC244芯片内部共有两个四位三态缓冲器，利历时可别离以1/OE和2/OE作为它们的选通工作信号。当1/OE和2/OE都为低电平常，输出端Y和输入端A状态相同；当1/OE和2/OE都为高电平常，输出呈高阻态。回回EEEE回回回回EEEE回回国;Emd叵江国叵£区叵叵海/2yo《50e《2y3snd图74HC244引脚图和逻辑图输入输出输出控制数据GAYLLHLHLHXZ图74HC244真值表图系统时钟电路图图系统时钟电路图系统时钟电路如图3.2.1是PCF8583芯片的引脚图，PCF8583是一款时钟/日历集成电路，基于结构为256字X8位的2048位静态CMOSRAM。PCF8583的地址和数据通过双线双向的12c总线申行传输。在数据字节已写或已读后，内置的字地址寄放器将会自动递增。PCF8583地址引脚A0用于编程硬件地址，许诺在总线上连接两个器件，而不需其他额外的硬件。PCF8583内置kHz的晶振电路和RAM中的首8个字节用于时钟/日历和计数功能。紧接的8个字节可被编程用于闹钟寄放器，也可充当自由RAM空间。PCF8583剩余的240字节那么是自由RAM区域。其要紧特性为：I2C总线接口，工作电压至6V,时钟工作电压(Oto+70C)至，240x8位低压RAM,数据维持电压：至6V,工作电流(FSCL=0Hz)：最大50mA,带四年日历的时钟功能，带闹钟和溢出指示的多用按时器。osciosco巨A0巨PCF8583PPCF8583TssL±If]VDD刁INTosciosco巨A0巨PCF8583PPCF8583TssL±If]VDD刁INT6SCL5SDA图PCF8583引脚图系统时钟电路图3.2.2,1,2引脚一个晶振电路，晶振频率为3Mhz，两个电容为luf,A0引脚接地，SCL和SDA两个引脚接别离接两个数据贮存器，从而组成系统的时钟模块。PCF际3 QFRK!・：12哼呵W由及hd]-

・•••••・•a由匕H-31••••••••I1iF.'[-]X1'--T-C4 -1，f微型处置器atemga32如图为atemga32引脚图，其具有以下特点：两个具有独立预分频器和比较器功能的8位按时器/计数器，一个具有预分频器、比较功能和捕捉功能的16位按时器/计数器，具有独立振荡器的实时计数器RTC、四通道PWM、8路10位ADC、8个单端通道、TQFP封装的7个差分通道，一个具有可编程增益(lx,10x,或200x)的差分通道，面向字节的两线接口、可编程的串行USART、可工作于主机/从机模式的SPI串行接口，具有独立片内振荡器的可编程看门狗按时器，片内模拟比较器。32K字节的系统内可编程Flash(具有同时读写的能力，即RWW),1024字节EEPROM,2K字节SRAM,32个通用I/O口线，32个通用工作寄放器，用于边界扫描的JTAG接口，支持片内调试与编程，三个具有比较模式的灵活的按时器/计数器(T/C),片内/外中断，可编程吊行USART,面向字节的两线串行接口，8路10位具有可选差分输入级可编程增益(TQFP封装)的ADC,具有片内振荡器的可编程看门狗按时器，一个SPI串行端口，和六个能够通过软件进行选择的省电模式。工作于空闲模式时CPU停止工作，而USART、两线接口、A/D转换器、SRAM、T/C、SPI端口和中断系统继续工作；掉电模式时晶体振荡器停止振荡，所有功能除中断和硬件复位之外都停止工作；在省电模式下，异步按时器继续运行，许诺用户维持一个时刻基准，而其余功能模块处于休眠状态;ADC噪声抑制模式时终止CPU和除异步按时器与ADC之外所有I/O模块的工作，以降低ADC转换时的开关噪声；Standby模式下只有晶体或谐振振荡器运行，其余功能模块处于休眠状态，使得器件只消耗极少的电流，同时具有快速启动能力；扩展Standby模式下那么许诺振荡器和异步按时器继续工作。(XCKATO)(T1)(INT2/AIN0)(OCO/A1N1)(SS)(MOSI)(MISO)(SCK)PBO匚PB1匚(XCKATO)(T1)(INT2/AIN0)(OCO/A1N1)(SS)(MOSI)(MISO)(SCK)PBO匚PB1匚PB2匚PB3匚PB4匚PD5匚PB6匚PB7匚RESET匚VCC匚(RXD)(TXD)(INTO)(INT1)(OC1B)(OC1A)(ICP)GND匚XTAL2匚XTAL1匚PD0[_PD1匚PD2匚PD3匚PD4匚PD5匚PD6匚=□PA0(ADCO)口PA1(ADC1)ZIPA2CADC2)ZIPA3(ADC3)口PA4(ADC4)ZIPA5CADC5)=|PA6(ADC6)Z)PA7(ADC7)ZIAREF=|GND□AVCCZIPC7(TOSC2)ZIPC6(TOSC1)□PC5(TDI)ZIPC4CTDO)ZIPC3(TMS)Z1PC2(TCK)ZIPC1(SDA)口PCO(SCL)□PD7(OC2)微型处置器atemga32引脚图系统按键显示部份显示部份是采纳型号TG1365OFEY液晶显示，按键区设置了六个键，如图341所示，别离为向上、向下、向左、向右、取消、确信六个按键。一个测试状态开关，两个led灯别离表示警报灯和测试灯。TEST图按键操作区第4章仪器软件设计主程序设计4.1.1软件设计说明软件设计能够说是接触电流测试仪软件设计的关键，同时也是这次设计的重点。软件设计操纵着硬件设计的功能实现，只有实现了软件设冲的功能才能实现整个测试仪的功能。系统程序由主程序，中断处置子程序，按键处置程序和显示子程序等组成。对时刻计时采纳按时器按时中断产生，没有选择用软件延时的方式，如此不占用CPU的时・刻。按时器TO产生5ms按时中断，在中断效劳程序中有一个计数器，每产生200次中断，有一个1秒计数。按键扫描采纳单个按键的扫描，有相应的按键处置子程序，程序中包括按键去抖动，按键的键后处置，去抖动采纳延时去抖法。显示子程序在主程序中被挪用对时刻进行实时显示。4.1.2主程序流程图及程序主程序流程图如下图，要紧完成系统的初始化，按键扫描，显示程序及其他子程序挪用等功能。voidmain(void){INT8Ui;Init_devices();Initial();while(l){WDR();/*外部按键响应if(ExtKey_Pressed){ExtKey_Pressed=FALSE;ExtKey_DealWith();)/*按键响应*/if(Key_Pressed)

Key_Pressed=FALSE;if(AutoPress){AutoPress";Key_Valu=AutoKeyVai;if(AutoPress){Key_Pressed=TRUE;)}图主程序流程图图主程序流程图if(KeySound){Buzzer_ON(3);)Key_DealWith();)/*if(KeySound){Buzzer_ON(3);)Key_DealWith();)/*菜单显示*/if((!AutoPress)&&(State==STOP)){MenuDispO;)/*读取时刻*/if (tRead8563>=40){tRead85630;GetPCF8563();}不合格□x工生/山|工作电流0・00总OREEM工甘08018DA■RKET08C0卫血压430私㈤4加1cii(■U2：AOEU3：Acc<■IMO2»IH1J"IH2»■BO2・铝也Al如匕YZY1VU■16M20E组不合格□x工生/山|工作电流0・00总OREEM工甘08018DA■RKET08C0卫血压430私㈤4加1cii(■U2：AOEU3：Acc<■IMO2»IH1J"IH2»■BO2・铝也Al如匕YZY1VU■16M20E组心Y2A1Y1如VD・120口m2■”.K18T?:KZ♦・亘:K32・%MjOl112co?4HC2<4U2:B.丽?・吟・OE怨-aAZxzA1Y1加M]CI1ig・74HCZUU3:B13U64u：5 ⑸5,=:，的M・OE的■3"D5AJ IJ、CB5启时 Ai■?危07Al •1加 g・9D?,.虑1 。口<o.0，ZB・02工・R宓ETP3就LP勿带MXTAL1PC2TTCKXTA12PCITD总PGGOOP^AOCOPCST0IPAVADC1PC&T08C,P瓶海C2P夕斤0男2PK1A0C3PA确0C，PDbRXOP心允。G5poirrxoPA&ADC6pozriEPA7/ADC?PD^IMTIPDWC1BFBCYXCKHDPDfiOCIAPBIfTIPtaCPPB^IHraAIHDPD72C2P83空□次PS展PBSWSIPB61IE0AVCCPB?.^CKAREF・23航a.■Z，仲1.■25■三CH■z?c(z■22■■■■■MM■s•••••••••・••・14M■15M■16GLK;■17IE7?LEO-R■19LED-b②肥।■Z1ON••Jqj132,b• [・• ・ • • • •■Z2或I团2.*HC2H:HC2“娜■zfMZ<CZ56•••••••fUZ3Z568DAAlan加则空8DAA1SCL加IAJP?'■8。州・WP?■一席■8cLe■23・IAJR<■检§■博:由I6■MEO?■P.ET........8121[3]蔡美琴等MCS一51系列单片机系统及其应用[Ml高等教育出版社[4]李朝青.单片机原理及接口技术（简明修订版）.杭州：北京航空航天大学出版社，1998[5]康光华.电子技术基础数字部份（第五版）[M]高等教育出版社，2005[6]康光华.电子技术基础模拟部份（第五版）[M]高等教育出版社，2005[7]张永瑞.电子测量技术基础(第二版)[M]西安电子科技大学出版社2020[8]邱光源.电路(第五版)[M]高等教育出版社，2006[9]李广弟.单片机基础[M].北京：北京航空航天大学出版社，1994[10]阎石.数字电子技术基础(第三版).北京：高等教育出版社，1989[11]廖常初.现场总线概述[J].电工技术，1999.[12]楼然苗李光飞.《单片机课程设计指导》北京航空航天大学出版社.2007.[13]范风强兰婵丽.《单片机语言C51应用实战集锦》电子工业出版社.20034]\Tizimuller,P.:{RFdesignguide-systems,circuits,andequations,(AitechHouse,Boston,MA,1995)[6]R.Dye,“VisualObject-OrientatedProgramming,”Dr.DobbsMacintoshjournal,Sept.1st(1991).[15]曾崎.单片机原理与应用[M]中南大学出版社，2020表1频率特性参数表质率(HZ)输入阻抗U/I转换阻抗U2/I2019985005019904996019064981001961495200185748。50014334051,0009732842,000661162.95,00051268.3♦CCC■CLC・致谢大学四年已接近尾声，在此我想对母校，我的亲人，我的教师和同窗表达我由衷的谢意。同时本论文能够顺利完成我要专门感激我的指导教师马凌云教师，从课题的选择到论文的最终完成，马教师始终都给予了细心的指导和不懈的支持，有段时刻我在外实习，马教师多次询问研究进程，并为我指点迷津，每当咱们碰到难题时马教师都会耐心的解答。从选题到查阅资料，论文最后的书写都给予咱们极大地帮忙。马教师有一丝不苟的作风，严谨求实的态度对学生认真负责，不仅授我知识，而且教我做人，在他的身上，咱们能够感受到一个学者的严谨和务实，这些都让我获益菲浅，而且将终生受用无穷。借此机遇向马教师表示最衷心的感激！另外，本文最终得以顺利完成，也是与同窗的帮忙分不开的，在我有问题的时候，请教任何一个同窗他们都会热心的为我讲解，借此机遇我要感激我的同窗们。学生签名：雷小明日期：2020-5-2020里届本科生毕业设计（论文）资料第二部份进程治理资料

20吐届毕业设计（论文）课题任务书系（部）：电子与通信工程系专业：电子信息工程指导教师马凌云职称讲师学生姓名雷小明学号24班级2课题名称接触电流测试仪设计内容及任务接触电流测试仪是测量电器设备的接触电流仪器。采用LCD显示试验样品的工作电源电压和功能参数，选用Atmel公司高速的MCU进行控制，按键选择功能参数有：设备类型、端口设置、参数设置等参数；采用软件调试方式校准，使调试简单方便；具有断电记忆参数功能。任务要求如下：.利用C语言对AVR单片机进行编程.单片机按键系统设计.单片机通用菜单系统设计，具备较好人机对话功能.实现PROTEUS上的模拟运行要求学生熟悉单片机知识和常用电路的设计，能运用C语言熟练编程。拟达到的要求或技术指标要求及其指标：1、单片机按键系统设计，具备上，下，左，右和确认，放弃六个按键2、单片机通用菜单系统设计，具备较好人机对话功能3、使用液晶屏显示作为对话界面4、系统具备设置功能，能设置设备类型、端口设置、参数设置等参数。5、实现PROTEUS上的模拟运行进度安排起止日期工作内容*设计任务下达及资料收集设计方案确认完成硬件设计和软件设计，调试设计验收及论文撰写

主要参考资料1、网站：、网站：、网站：、金春林.AVR系统单片机C语言编程与应用实例.北京：清华大学出版社5、张军.单片机应用系统开发典型实例.北京：中国电力出版社教研室意见签名：年月日系（部）主管领导意见签名：年月日注：本任务书一式三份，由指导教师填写，经教研室审批后一份下达给学生，一份由指导教师保留,一份交系部存档。长沙学院本科毕业设计（论文）开题报告（2020届）系部：电子与通信工程系专业：电子信息工程学生姓名：雷小明班级：2学号24指导教师姓名：马凌云职称讲师2020年5月29日题目：接触电流测试仪设计1.结合课题任务情况，查阅文献资料，撰写1000字以上的文献综述。（1）接触电流测试的发展及意义所谓接触电流是指在正常条件下或故障条件下当人体接触一个或多个装置或设备的可接触部件时流过人体的电流。接触电流可分为对地接触电流，表面对地接触电流以及表面间接触电流3种。（1）由电网电源部分穿过或跨过绝缘流入保护接地导线的电流。（2）从正常使用时操作者或患者可触及的外壳外壳部件（应用部分除外），经外部导线连接而不是保护接地导线流入大地或外壳其它部分的电流。（3）在正常或是单一故障条件下，设备与地无关联任意两点之间的漏电流，电流从设备的一部分流经人体后流入设备的一部分。电流通过人体的效应是研究电击防护措施和安全标准的基本依据之一，国内外科研人员对此进行了长期的大量的实验研究工作。随着社会的发展，人们使用的家用电器越来越多，品种和范围也越来越广，家用电器安全的重要性不言而喻。防触电是所有安全标准中最基本也是最重要的要求，家电产品的接触电流就是关于电器安全方面要求的内容之一。而接触电流测试已作为产品性能的主要指标之一，是对产品是否存在触电危险的判断依据。在中国强制认证（简称CCC认证）中也是产品安全型式认可试验的主要测试项目，以及生产企业确认检查的测试项目-（2）接触电流的测试由于接触电流是指当人接触到产品时流过人体的电流，而人体可以看成是一个阻抗网络，这个阻抗网络由电阻电容通过一定的连接方式组成等效来看接触电流就是流过这个阻抗网络的电流，这样我们就可以模拟一个等效的测试环境来对接触电流进形测量。在接触电流的测试过程中，有两个关键点：等效的人体阻抗网络和流过这个网络电流的峰值。接触电流的波形为非正弦波，标准要求测量的接触电流值为最大的峰值电流，所以使用一般的有效值电流表无法进行准确测量。为了较为准确的测量接触电流的峰值，在设计上采用波形测量法测量接触电流波形的电压峰值，再通过计算得出接触电流（Id）值。在采用波形测量法获取波形的峰值，先可通过将整个波形数据进行实时采集，然后换算得出波形最大的峰值，再利用公式计算出接触电流的峰值。（3）单片机的应用单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。在科技广泛发展的今天，单片机渗透到我们生活的各个领域。单片机在工业生产和民用家电各方面有广泛的应用。其中，单片机在工业生产中的应用尤其广泛。单片机具有集成度高，处理能力强，可靠性高，系统结构简单，价格低廉的优点，因此被广泛应用。接触电流测试的网络切换的设计上使用单片机进行控制切换，单片机通过申口与上位机主控程序进行交互，在主控程序中通过按键或鼠标进行控制选择。2.选题依据、主要研究内容、研究思路及方案。（1）选题依据随着社会的发展，家用电器也越来越普及，种类越来越齐全，而家用电器的用电安全就不言而喻。因此防触电也作为许多产片的性能之一，同时也作为我们选择家电的依据之一。同时接触电流测试仪能够为我们测量家电的漏电流的大小以及安全范围所以我们选择接触电流测试仪。（2）主要研究内容①接触电流测试值与模拟电压信号的转换②A/D转换与单片机的接口连线；③A/D芯片转换性能及编程方法；④单片机的数据采集；（3）研究思路和总体设计方案根据设计要求编写程序，选用单片机编程，通过PROTEUS仿真来判断电流测量仪是否可行，如果可以就设计接触电流测量仪，将实时采集的数据被迅速转换成测量需要的数据，使用单片机进行控制切换，通过模数转换器传输给单片机，触发程序根据控制量控制执行单元。在设计上采用波形测量法测量接触电流波形的电压峰值，再通过计算得出接触电流（Id）值。先可通过将整个波形数据进行实时采集，然后换算得出波形最大的峰值，再利用公式计算出接触电流的峰值。工作进度及具体安排。①一一，课题选定，了解课题的内容与含义。广泛的查阅资料和调查研究，充分理解课题的原理与要求。②一一，方案论证，初步制定设计方案，进行程序的编写与仿真，并对其进行分析与修正。③一一，对程序进行深度的分析，并进行编译与下载。④一一，程序基本完成，对其进行调试与分析，直至结果正确。⑤一一，硬件、软件进行统调。⑥，完善方案。⑦一一，对论文的主要结构进行初步的规划，对其内容进行初步的撰写。完成论文的初稿，并交指导老师进行初步的检查。⑧一一，根据指导老师的指导要求，修改论文，完成论文正稿，并再次交指导老师评审。论文定稿。⑨——，答辩。指导教师意见。接触电流测试仪在生活中越来越不可缺少，市场上很多的家用电器都存在漏电流，随着技术的发展要求也不断提高。本题目主要基于接触电流测试仪，实现电气设备和地之间的精准测量。培养学生的动手能力和设计能力有一定作用，工作量较大，符合电子信息工程专业本科毕业生的毕业设计要求，同意开题。指导教师：年月日

5.教研室意