基于MCU的单相电表检测仪设计

摘要单相电表检测仪是用于现场检验低压单相电能表计量是否准确的专用仪器。本文针对检测仪的技术要求，阐述了系统的总体方案设计、硬件电路设计和软件设计，分析了影响测量精度的主要原因及解决方法。本文的主要研究内容是针对低压单相电能表的现场检验，实现系统要求的检测功能和技术指标。采取的技术方案是以微控制器为核心，利用微型电压互感器和钳形电流互感器分别将单项供电电压和电流变换为弱电信号，实现对供电电路的电压和电流进行实时检测，同时通过电能计量芯片测量实际的有功功率，充分利用微控制器较强的运算功能，计算出一定时间内消耗的电能，同时利用光电采样器对被测表的计量的电能进行检测，从而计算出被测电能表的误差。现场检验的特点是不停电接线，对于电流检测需采用钳形电流互感器，而钳形电流互感器的开口接触面存在空气间隙，使互感器的线形变差并存在较大的相移，且一致性较差。采用分段线性化处理，可以提高测量的精度。本文内容涉及微控制器、电气测量技术等多项应用技术，具有一定的应用价值与实际意义。关键词：微控制器；低压单相电能表；现场检测TitleThedesignoflocalcalibratinginstrumentforlow-voltageWatt-hourmeterbasedonMCUAbstractThelocalcalibratinginstrumentforthesingle-phasewatt-hourmeterisaspecialdevicethatisusedtomeasuretheaccuracyoflow-voltageWatt-hourmeterinsceneexamine.Thispaper,accordingtothetechnicalrequirementsofdetectors,tellsustheoveralldesignofthesystem,hardwareandsoftwarecircuit,andanalyzesthereasonoftheimpactofmeasurementaccuracyandthemainmeasurestosolution.Themainresearchcontentisthelow-voltagesingle-phasewatt-hourmeteron-siteinspection,therealizationofthedetectionsystemrequirementsandtechnicalindicators.Thetechnicalplanistakingthemicro-controllerasthecore,usingthemini-voltagetransformerandclampcurrenttransformerrespectivelytotransformthesinglepowersupplyvoltageandcurrenttransformationtotheweakelectricalsignal,andtorealizethereal-timedetectionforthepowersupplycircuitofvoltageandcurrent,atthesametime,energymeteringchipcanmeasurethetruevalue,takefulladvantageofstrongcomputingmicrocontrollerfunctions,tocalculatewithinacertainperiodoftimethepowerconsumption,whileusingtheoptoelectronicsamplermeasurementtomeasurethewatt-hourmeter,thencalculatingtheerrorofthismeter.Thecharacteristicsoftheon-siteinspectionisNon-powercables,Theclampcurrenttransformerisusedtocurrentdetection,buttheclampcurrenttransformer’sinterfaceexistairgap,causesthelineoftransducerbecomeerrandandexistinabiggerphase-shift,alsotheuniformitybecomeworse.Usingpartitionlinearityprocessing,thatmayenhancethesurveyprecision.Thisarticlerelatedtomicro-controllers,anumberofelectricalmeasurementtechnology,appliedtechnology,andhavetheapplicationofacertainvalueandpracticalsignificance.Keywords:Thelocalcalibrating;Low-voltageWatt-hourmeter;Microprocessor目次TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc232913334"1引言3HYPERLINK\l"_Toc232913335"1.1研究背景3HYPERLINK\l"_Toc232913336"1.2研究现状4HYPERLINK\l"_Toc232913337"2总体设计方案5HYPERLINK\l"_Toc232913338"瘦2.1照技术要求舍5HYPERLINK\l"_Toc232913339"长2.2仁方案论证种6HYPERLINK\l"_Toc232913340"论2.3层总体方案田7HYPERLINK\l"_Toc232913341"忠3秀硬件电路设计雨8HYPERLINK\l"_Toc232913342"肢3.1绢单片机的选择宽及外围电路设柄计协8HYPERLINK\l"_Toc232913343"诵3.2刚光电采样器的籍选择及接口电局路扣10HYPERLINK\l"_Toc232913346"腥3.3连电流互感器的搂选择与连接绕12HYPERLINK\l"_Toc232913347"幻3.4巾电压互感器的肝选择与连接捧13HYPERLINK\l"_Toc232913348"照3.5准电能计量芯片荐15HYPERLINK\l"_Toc232913349"孕3.6赏显示接口电路恨设计判19HYPERLINK\l"_Toc232913350"禁3.7言键盘接口电路郊设计轧21HYPERLINK\l"_Toc232913351"到3.8沉电源电路设计翻22HYPERLINK\l"_Toc232913352"诊4堪软件设计伴23HYPERLINK\l"_Toc232913353"迁4.1枪主程序设计悉24HYPERLINK\l"_Toc232913354"事4.2胶中断服务程序访设计扒25HYPERLINK\l"_Toc232913355"件4.3责测量误差程序湿设计剪25HYPERLINK\l"_Toc232913356"结论26HYPERLINK\l"_Toc232913357"致谢27HYPERLINK\l"_Toc232913358"参考文献28HYPERLINK\l"_Toc232913359"权附录：电能计穷量光电检测、筛键盘、显示及咏单片机外围电岁路设计图针311引言峡1.1倦痰研究背景鸽电能是各类能纷源中使用最为绝广泛的能源，碌与国民经济的遭发展和日常生絮活有着不巷可分割的联系序，随着人民生旁活水平的不断相提高，家用电延器越来越普及辅，每户居民的公用电量也大大榴增加，因此每邮户居民每月的禽电费支出也大影幅度地增长；界随着社会市场距经济的发展，客新兴工业犹如派雨后春笋，用万电量大大增加秃。部分电力用爆户为了多用电摸少交电费，采瘦取各种方法窃影电，其主要方殊法是通过调慢星电能表，使电狭能表显示的用扶电量比实际的但用电量少，给优国家造成了很列大的经济损失艺。框针对上述现象纤，供电部门采贼取多种方法对竖用户的电能表随进行定期或不顾定期的校验或省检查，采取的锐方法主要有：苦(1)太循用钳形电流表五、秒表现场检伸测电能表的快会慢。用秒表实狭测电能表每转萝时仅间阻T供1百；查看电能表箭铭牌上标明的苦常数，算出电闹能表每厨转还1估转所需电能，厘然后用钳形电吃流表测量电流劣求出有功负那荷碗P谋，电能表每务转柿1付转所需电能与记有功负荷之比贵得到的时间即缸为电能表每转钻所需时鱼间扶T阿2橡。通笑过脊T而1挠与锣T泄2怠的比较，就可葱以判断电能表涝是否正常工作穴，从而达到检损测目的。俩(2)鹰妥通过检验电能穗表的外观，确叶定电能表有无监破坏痕迹。这团种方法包括：衫1)体怜检查电能表表格壳、封铅、封棉条是否完好，虏表壳是否过热冒变形，有无微巩小孔洞及铁丝发；飞2)占卖检查电能表接倦线盒是否封闭抄完好，进出线魂是否紧固，电煎压连接片是否问压紧。感3寒)竭核对电能表铭龙牌上的型号、奸出厂编号及所蜻计量负荷性质鸭等是否与抄表厨卡相同，若不挣符即有窃电行际为。寿4)脾掏针对用户窃电双的无线报警形姿式的电能计量铺保护监测系统唱。该系统由监策测分机和主机劈两部分组成，臣当发生某种窃占电现象或者计惕量装置遭到破吼坏偷盗时，分冻机将发出包含柿有本计量箱编姿号，窃电方式马及盗窃破坏方宽式等信息的无愉线信号，主机坝收到后经过识福别、处理发出暑声光报警。该薯系统经过实际龟使用，具有较采好的防窃电保费护电力设施的躁作用。诚(停3)撒在被测电能表视电路中接入标闸准电能表，然舞后对被测表和设标准表同时采慈样进行比对。乔(4)厅膝采用专门的检慧测仪器对电能托表进行校验。杂这种方法分为轮两种形式，一狮种方法是将电穗能表从供电线椒路上拆下，利魔用实验室的电衫能表校验台对很电能表进行校泄验，另一种方纷法是不拆下电心能表，利用电箩能表现场检测境仪器对电能表贝进行现场校验蛇。客电能表的现场蓄检验因不影响盖用户用电而被换供电部门广泛哨采用，随着计伸算机技术的发蔽展，供电部门夫迫切需要一种千携带方便，操哥作简单，计量吃准确的单项电索表检测仪，用拖于用户低压电车能表的现场检讽验。级1.2似笨研究现状南电能表的校验柄是否准确，取赌决于有功功率井的测量是否准垦确，有功功率救的测量属于电愤气测量范畴，粱在电气测量方刊面，国内外已兰有大量的研究尾成果，就测量阿方法和采用的追技术手段综述摔如下。省采用的技术手敬段上，一是采拉用微型计算机笼加数据采集卡继，二是采用微把处理器结合自泰行设计的数据酸采集通道。受在互感器的选谣择上，一是在荷供电电路中接鸦入固定式的电唐压互感器和电柳流互感器。二惊是电压互感器范采用固定式，铲接线端使用线京夹，电流互感炒器采用钳形互敏感器隙[6]艳。固定式互感渠器中磁路是封凶闭的，因而具栗有较好的线形梅和较小的相移课，可以得到较撕高的精度。但患需要停电接线弊，不便于现场奸检测。电压互挺感器采用固定限式，接线端使窝用线夹，电流露互感器采用钳碑形互感器，现高场不用接线。名固定式互感器悟的优点是显而吊易见的，采用黑线夹后可直接民加在供电线路于的母线上，避树免了现场检测腹需要停电接线纹的麻烦。但钳掠形电流互感器私的接触面存在貌空气间隙，使酱互感器磁路的搏磁阻显著增大姜，且随工况不凤同呈现非线形粗，使互感器的踪线形变差，且查相移较大，给销功率因数的测浙量带来影响困，为了弥补这麦一缺陷，对结剂果采用分段线伍性化处理，可础以提高测量精乳度陆。她在有功功率的宪测量方面，一孕是采用真有效陆值转换，分别厘测量出电压、伴电流和功率因淘数，利用微处四理器计算出功近率。二是采用玻有功功率专用敏测量集成电路属，直接测量出盒有功功率。三骤是利用各种数唇字式的电量传擦感器，测量出羊电压、电流、腐功率因数或直拦接测量有功功特率。采用有功奉功率专用测量对集成电路即柏专用电能计量赛芯片弓，直接测量出布有功功率，测费量方便，软件听开销小，硬件味电路简单品。昌2榆黎总体设计方案辱2.1芦津技术要求坝本课题播以共MC章U渠为核心，利用递光电采样器对零被测电能表进趋行采样，同时吗采用互感器及朝电能计量专用去芯片对电能进晴行实时计量，炕利用单片机较馅强的运算功能写，计算出被测铸电能表的误差牙，以检验电能饼表计量是否准早确。具体要求衬如下：京(暴1庙)慰.婆电量测量范尚围：电榴压榨220VA猴C银，电秤流沃0~须40A谷，单相；若(聚2筛)远.隔检验对象：单旬相电能表；陪(斩3)丢.推测量误差迅：醋±0.5%F授S洽；义(破4克)芒.攻测量方式：不眉拆线不断电；讲(辩5担)塞.蓝方便野外使用摔，强阳光下可顶清晰显示；侄(迅6念)务.220V分A欠C筝供电。染2.2铸梳方案论证候按照上述技术死要求，系统应贩由互感器、有吴功功率测量通贵道、光电采样绑器、单片机、膀显示器和键盘仔几部分组成。姥系统组成图如桥图掩2债.批1蜘所示。伯图左2察.链1粘系统组成图排利用互感器将渗供电电路的电凝压、电流转换镜为弱电信号，稻计算机通过有即功功率测量通甩道对电参数进群行实时采集并桨计算出电能，您通过光电采样迈器对被测电能端表进行采样，复从而计算出被妨测电能表的相糟对误差。镜(1)子级互感器我方案一：在供莫电电路中接入鸣固定式的电压姐互感器和电流摔互感器。固定带式互感器中磁聪路是封闭的，俊因而具有较好续的线形和较小赠的相移，可以塔得到较高的精咐度。但需要停望电接线，不便茄于现场检测。邻方案二：电压论互感器采用固细定式，接线端庸使用线夹，电苗流互感器采用壳钳形互感器，滚现场不用接线林。固定式互感钻器的优点是显尊而易见的，采斜用线夹后可直宗接加在供电线枯路的母线上，倚避免了现场检皂测需要停电接侵线的麻烦。但晓钳形电流互感脏器的接触面存嚼在空气间隙，烛使互感器磁路槽的磁阻显著增箭大，且随工况胃不同呈现非线应形，使互感器始的线形变差，严且相移较大，傅给功率因数的春测量带来影响局。族根据上述分析散，结合低压电荡能表进行现场遮检验的特点，客确定采用方案娱二。因要测量悬电压和电流，您故需要一只电鹿压互感器和一界只电流互感器得。崭(2)雁使有功功率测量俭通道梢方案一满：烈采用有功功率洽专用测量集成糊电路。烦专用电能计量惕芯片病，直接测量出么有功功率。测相量方便，软件渴开销小，硬件教电路简单，干对测量结果采伤用分段线性化奋处理，提高测揭量精度。苹方案二：螺采用真有效值离转换电路，分才别测量出电压培、电流和功率假因数，利用微阔处理器计算出粮功率。便于对摧钳形互感器带你来的相移进行杂修正或补偿严，但电路较为萍繁琐，灶软件开销量较缎大。帮根据上述分析胞，确定采用方练案损一穗，有功功率测故量通道由讲既是专用电能误计量芯片束。犯(3)耐佛显示器吉方案一：采摧用划LE厕D该显示器，即数怖码管显示。诞传统的数码管涝具有：低功耗版、低损耗、低胡压、寿命长、因耐老化、防晒德、防潮、防火旨、防高（低）余温，对外界环经境要求低，易胆于维护，同时恰其精度要求比结较高，称量快堵，精确可靠，走操作简单。数愈码管是采电用架BC丧D亿编码显示数字略，程序编译容认易，资源占用燕较少。顿方案二：使用刷液晶显示屏显封示各种信息。削液晶显示屏箱（瓶LC妇D袍）具有轻薄短沟小、低耗电量阅、无辐射危险陡，平面直角显挖示以及影像稳仔定不闪烁等优程势，可视面积没大，画面效果袄好，分辨率高每，抗干扰能力忍强等优点院。撞LC浩D辫符合本设计系架统的要求，利台用其自带的字犯符库，进行编柔程还可以实现挥各信息的显示垄，即节省资源铜又省去了大量寺编程任务，且愉在强光照射下谱的户外进行检自测时跃，膝LC私D葬可清晰地显示衫数值。秋根据上述分析矿，本设计系统焰采用方案二。吼2.3六驾总体方案终根据上述方案鹊论证，系统总际体方案方框图娃如图傲2.小2幅所示。额图杜2任.筋2典设总体方案方框菜图尘被测电能表通猾过光电采样器丧进行检测。光叔电采样器是由咬光发射管、光演敏接受管及整蝶形电路组成。熔低压电能表的灵转盘均有一小翅部分为涂黑的督区域，这部分长区域对光的反欲射能力较弱，舱而未被涂黑的管区域则对光的孝反射能力很强红。当光发射管浸发射的光经聚驰焦后照射到转抗盘上，在未被束涂黑的区域，半反射到光敏接航受管，经整形坝后输出低电平政；在涂黑的区南域没有反射光寿，光电采样器纵输出高电平。同这样电能表的沃转盘每转一转巾就输出一个正默脉冲，从第一搞个脉冲开始到厦第困N+新1冻个脉冲止，电铸能表的转盘共骨转过证了纤N嗓转，已知电能队表的转盘唉数释B饱及配用电流互在感器的互感球比颂H虑，则电能表在赔转盘转团过今N湿转后所计量的寻电能如公式兔（悠2-笋1丢）所示。钱W1=N醉×H/B球盼抹巷哀划（可2-膨1泪）瑞实时检测部分嘴的主要作用是良利用雨图乘2.身2失中设计的单元今电路对电参数年进行实时检测特，从而得到实博际的有功功率掘。其过程如下哀：首先对电压而和电流进行测县量，然后把测善量值送稼入喉CS546跟0仪芯片，每次采颠样后，利用单含片机较强的运旺算功能，计算抚出本次采样周赢期内消耗的电衫能宁△牌W2书i徒，则被测电能潜表的转盘转引过晌N曾转后的实际电禾流，如公式擦（旅2-踪2凝）。距W2=买德∑来△炼W2i得糊价奇疯蒜（辛2-惧2浩）裕显示部分主要够用于显示电能已表的相对误差削，从误差的精典度判断电能表怀是否正常工作聚。显示部分的武选择有一定的瞎要求，要考虑粒其显示的位数筝是否满足要求壤，是否便于携庄带，在强光照猫射下是否可以献清楚读数。阀键盘部分具有吊手动测量功能持和自动测量功尿能。手动测量侧在被测表的转鸡盘不光洁或涂泉黑区域脱漆时绢使用。当手动音键按下时，清铲零定时绪器谋T疤1厦及悄△苹t姻i杏计时单元，开而始疫W肥2棕的累加，当转桐盘转拆过锯N暮转时再次按下扬该键，则通过驼单片机计算出抬的月r侮值送蹦到慌LC杰D塑显示。自动测极量键在任何时思刻按下后，当妻第一个脉冲到绍来时，清除定派时芹器或T横1料及烂△伐t喷i会计时单元，开号始炭W赵2撒的累加，当毙第枣N+押1话个脉冲到来时舍，计酷算料r锐值并显示。唉3须激硬件电路设计币3.1烟乔单片机的选择饲及外围电路设拼计玉(麦1亩)锣单片机的选择狸PI学C输系列单片机梦是祖Microc慎hi颂p势公司生产检的卧1把6敏位单片机，集律成碑了宵CC使P录捕捉仿，怕PW埋M宋脉宽调制等功胜能，但是它单旨价较贵，又是缠精简指令集，掌给编程带来不领便昌。烟ATEM娃L胃公司效的混AT川89C色5价1厨单片机算术运洪算功能强大，之变成灵活、自沾由度大，可用住软件编程实现帮各种算法和逻稠辑控制，并且桂由于其功耗低宣、体积小、技傍术成熟和成本腐低等优点，使涉其在各个领域逆应用广泛。基厨于以上分析本杜设计系统采由用奥ATEM讯L挽公司因的敞AT她89C育5蛇1醋实现设计要求血。列1理）钻AT交89C购5盏1餐的简介迎AT阴89C氧5睡1什是低电压，高深性悠能孕CMOS荐8装位单片机，片锡内疏含饭8局K杯字节的可反复沈擦写的制度程崖序存储器市（张PERO火M琴）凑和倍25餐6青字节的随机存挨取数据存储器耻（梢RA阁M营），器件采筝用鞠ATME月L丈公司的高担密度、非易失遣性存储技术生婚产，兼容标气准鸟MCS-5衣1故指令系统，片开内置通芦用棋8即位中央处理疤（究CP屑U社）共和优Flash烈县存储单元编，酬3烈个灭1牧6嘉位定划时僚/朵计数器。但2喝）主要性能参蓄数：约ａ笼.乎与哨MCS-5啊1残系列产品指令敬系统完全兼容省ｂ抬.魔4嗓K闸字节可重复擦何写促Flas伤h幸闪速存储器头ｃ买.猛100也0宪次擦写周期津ｄ港.邀全静态操作泊：里0Hz-24糠Hz相ｅ居.凯三级加密程序拴存储器廊ｆ掠.呆128X抵8币字节内钉部谨RAM零ｇ拣.蒜3醋2袜个可编姨程凉I/骄O形口线护ｈ雄.迁2虑个过1每6烫位定邪时窃/仇计数器庆ｉ你.航6导个中断源溉ｊ团.昆可编程串化行盖UAR躺T维通道短ｋ惠.兄低功耗空闲和能掉电模式统3爷）功能特性概稍述：师AT疏89C仔5去1忘提供以下标准躬功能筋：寄4遭K睛字挺节芝Flas豪h钢闪速存储器风，采25废6稻字节内授部确RA酬M盛，社3幻2贞根蕉I/拜O真口线，两三裙个嘴1率6献位定推时灵/糊计数器，一个羞全双工串行通馒信口，片内振牵荡器及时钟电圆路。同时日，黎AT挥89C编5旺1柱可降垂至互0H朵z泉的静态逻辑操撇作，并支持两僚种软件可选的破节电工作模式罩。空闲方式停爸止趟CP议U看的工作，但允开许定派时像/涌计数器、串行揉通信口及中断如系统继续工作塔。掉电方式保把存滚RA竿M艘中的内容，但悦振荡器停止工孩作并禁止其他究所有部件工作势直到下一个硬费件复位。功(瞒2鼓)刃盛单片机外围电兼路设计撕AT滴89C数5防1妹系列单片机内厉部有一个高增友益反相放大器毙，用于构成振地荡器，但要形蜡成时钟，外部怀还需要附加电斗路。本设计选侍择涂AT疤89C通5砍1杏的内部时钟方徒式。其内部时举钟方式利用芯接片内部的振荡只器，然后在引图脚套XTAL铅1孟和网XTAL衬2傲两端跨接晶体年或陶瓷谐振器衡，就够了稳定煤的自激振荡器蹈，其发出的脉晌冲直接送入内早部时钟电路，冷见图案3-1-1吼。外接晶振时语，于C脊1狂和部C兆2超值通常选择策为分30p滩F登左右；外接陶销瓷谐振器再时责C指1讨和袜C禾2扮约柔为巷47p薄F石。被C碌1超、们C户2碌对频率有微调视作用，晶体或怒陶瓷谐振器的垂频率范围可虽在轿0MHz诵～功24MHz/料33MH齿z杂之间选择。为桐了减少寄生电帆容，更好的保丑证振荡器稳定庙可靠地工作，劫振荡器和电容只应尽可能安装掉得与单片机靠弊近。服复位是单片机投的初始化操作犬，单片机在启忆动运行时，都铃需要先复位，膏它的作用是芦使选CP续U辫和系统中其他雁部分都处在一纹个相同的初始欣状态，并从这匆个状态开始工样作。单片绒机的整个复位赔电路包括芯片争内、外部分，级外部电路产生射的复位信号通惧过复位引线脚臂RS磨T述进入片内斯密垦特触发器在与扛片内复位电路未相连。骨单片机的外部意复位电路由上灭电自动复位和该按键手动复位健两种。上电复划位利用电容器姓充电来实现；副在按键手动复泳位中本设计采魔用按键电平复目位。缝(沸3圣)检AT瘦89C个5顽1刑硬件电路设计皮的电路图如图魂3惧.谨1仗所示掠。槽图闷3蜜.兴1溉荣单片机外围电庆路设计图量3.2舰谊光电采样器的仇选择及接口电插路诞佩光电采样器的蚁选择敌光电采样技术页在我国电度表杜校验上应用大惑约有近三十年探的历史，在这吹段时间里随着雅计量表计的精蠢度及计量装置矮自动化程度的肤提高，光电采标样器也有了较扶大的改进。光歪电采样器的物熔理基础是光电重效应，它通常叮是由光源、光品通道、光电转速换器件和测量展电路四部分组际成。如图忌3诚.际2绣所示膛。席图计3扬.杨2公榴光电式传感器洲的组成环基于本设计系农统的精度要求幕，一般地光电木采样器果无法解决因为尚工作时间较长徒、在电股度表盘形成的越锈斑或表面毛锄刺，引起的误合脉冲的问题，挣给校表工作带交来了极大的不麻便。由于以上扬原基因晶,兽对于本设计系灿统索，绕GST-缸4顷光电采样器非挖常适合本设计让要求。昌GS碑T胆一峰4议型光电采样器爽采用双光点平饱行式安装，判利断电路的新型介采样方式，克吃服了以往的采渐样缺陷。艰(番1淹)汗GS腾T米一镰4妇型光电采样器似的原理究GS提T昏一层4滤的光学结构不损同于普通光电誓采样器，它采堪用的是两个发薄射光，两个接炉收光点及一个华亮度较弱的参比照光点对光，偷这样就大大减突少对光中的盲品目性，只需把拍三个光点调成惕一条直线，对誓光即告完成爸。俊GS殿T怠一灾4朋型的光电系统享见图，它是由争两个发光器迁件逗F1叮亏、贸F筹2折和两只光敏接矿收元酱件把S程l碎、宝S俱2增，以及一只对伯光贪管横G威组成。如图国3分.身3基所示地。仅图姓3纳.蓬3额诵光电系统列棍舞从图中可以看熊到无F溜1羊、夜F枪2轻之间的距离泻为当d渗，这样就能保失证射出的光点术在铝盘上有一嫂个距绍离所为况d顶l恩且差dl>派d明。根据经验近把叛d嚷设计为甩5mm言，这样对铝盘框5mm绢内的光斑均不抹会产生脉冲。车在图必3盘.灯3徐中叔S渔l拜、台S待2丽为接收管指，国G痛为对光点，在涌对接过程中，龙只需调动手轮箭，使三个光点鄙在铝盘上，成议一直线，就告包完成。葬这种从上面发榨射，下面接收败的光路，打破坏了传统光电采量样器的在同一滨水平面上左发梨射，右接收的摧方式，保证了灌有两条反射光绝路压在北S碰l致，前S刷2脖上成像，使光净电采样器感光妈更简单。锦(旷2)抚GS缝T鼠一咏4浆光电采样器的边优点笋GS夕T级一吼4缝型光电采样器蝴采用双光点对孩光、发光、接锻受，平行式安券装采样参照对胀光光点以及专惨用的反射光线驻成像系统和专抵用数字电路，侵它除无需调整册之外，主要有境以下优点：谊1)吃对光速度快五：悦因采用专用光勒线反射成像系胁统和参照对光科系统，只需将舰三个光点调成贺一条直线就完沸成了对光过程桂。信2)招基本上排除所件有干扰蚕：来产生干扰无非脏是铝盘的锈斑糖和毛刺，本产瞎品从光路和电笨路两方面对抗冶干扰作了合理找的设计，可抗惩除狠5mm窝的斑点和毛刺俊。油宵光电采样器设睛计电路股(健1)流光电采样器的贷基本设计电路阻如图淘3息.撇4叛所示亿。愁图申3弟.词4谣泡采样器基本电阁路比(吹2)津光电采样器接航口电路设计渔如图麻3.怖5给所示。攀图词3府.强5矿光电采样器接蹈口电路图宾光电采样器有绑三个引脚，一拥个为麦接印+5锡V绩电压的电源引息脚，一个为接子入单片机的输吼入接口，另一历个为接地的端庭子。厨3.3捎驶电流互感器的坡选择与连接且序电流互感器的熊选择辣电枪流尿展互呀松感忧务器实际上就是衰一皱个栗“主降办流为”搬变压器。在测抹量中，一般规泰定它的二次绕郑组的额定电流如为歪5A街。其主要特点扶是膛:污它泳纪的牵下一顶案次序套绕组的匝数比所二次绕组少得丈多，并且串于京一次电路中。势有些电流互感体器仅有铁芯和涉二次绕组，测篇量时将被测电颈路的导线直接础穿过铁芯。这家些电流互感器赢称为穿心式互念感器。一次绕请组中的电流几膜完全取决于一柱次电路中的负寨载电流，而与挺二次侧无关。疗电流互感器有趣固定式与钳形或供电互感器几临种。在供电电嫩路中接入固定生式的电流互感给器，其优点是绕固定式互感器过中磁路是封闭遍的，因而具有葡较好的线形和询较小的相移，界可以得到较高庭的精度，但需财要停电接线，映不便于现场检项测电流。采用蛋钳形互感器，倘现场不用停电窄接线，避免了迅现场检测需要军停电接线的麻妹烦。找考虑到方便检出测这一问题，档我们选择钳形锋电流互感器。获本设计中，钳定形电流互感器骄采用哈尔滨三撑达德公司生产粘的与MG肚8备系列钳形电流状互感颂器鼠Q粘8A黎型机，外型如移图护3.犬6烧所示寸。葛(件1)体其主要参数如勤下：咱1)轿一次电零流典:桐10A掠；欲2)济二次电础流广:10m军A境；泉3)敞等础级落:0.良1欧级；成4)颈负方载斧:师释≤姻4蓄Ω革。肌(帮2)酱测量方法及要桶求：捏测量前应估计询被测电流的大壶小，选择适当即的量程，对被坝测电流厕大小不好预测渡时，筝应将量程开关衡置于最高档，赴然后根据测量楼值的大小，变志换到合适量程迟。适用于剩10A国以下电缆的在建线测量亲。铸Q饺8A更型要求负菜载扎≤昆4脸Ω筋(m典A摧输推出颈)总，在本设计中伟选用的负载饭为虎3姻Ω艘。奥图切3玉.息6飞Q攀8A创型电流互感器粒泉电流互感器的恼连接舰电流互感器的姜连接如图罗3.易7厨所示用。钉图舌3傲.弓7供电流互感器设痰计电路尖根据此型号电盏压互感器的要缎求，接入负载撒为孩3笨Ω泽的电阻来实现机此要求。荣3.4熄帆电压互感器的奖选择与连接便旱电压互感器的亲选择蛛电压互感器的肠工作原理与变恒压器相同，构肥造和连接方式柏也相似。电压充互感器的纵主要特点是容茫量很小，最大倡不过数百伏安润。它的另一特博点是二次测所咬接的测量仪表绝和继电器电压魄线圈阻抗很大抵，接近于空载售状态下运行。声在本设计中固电压互感器采醒用固定式，接薯线端使用线夹禾。此种方法没狠有改变电压互静感器本身固有钱的特性，接线碍端使用接线夹歌，也免去了拆诚线的麻烦，便峰于现场使用。愁本设计采用山况东力创科技有颂限公司生产的慕LCTV3J圈C朽F闷系列微型精密裤电压互感器福,肆其主要资料如趣下。遮(办1)畜其主要参料数南逗1)栗额定输入电压循：嫂220VA恢C香；删2)腥额定输出电压货：唉0.5VA水C苗；何3)政额定点角差灵：匪<尿5播；原4)厅过载倍数造：笛1.铺2腔。精5)门误差线性度：秤0.1L抛(厘2)洗电压互感器的招特点扬1)终体积小，精度柴高；印刷线路莫板直接焊接安缓装，使用方便僻，外形美观；还2)雷全封闭，机械疫和耐环境性能易好，电压隔离座能力强，安全恰可靠。持(还3)静使用环境条件利1狱)矮环境温度：折-4利0循℃股～亡+核8崭5拨℃潜；匠2睁)知相对湿度：温孟度为魄4传0贞℃待时不大丈于涂90逝%戒。尚(式4)供工作频率范围登：灿20Hz殃～躬20KH慎z负。罗(烈5)尖绝缘耐热等级湖：革B增级（债13钻0今℃旨）劝(若6)督安全特蜻性犁门1纹)寇绝缘电阻：常册态时大于败1000M饼Ω眼；薄2具)堪抗电强度：可民承受工泽频挽2500V/舰1晌分钟；拉3萍)贺阻周今燃炸冈性：符慎合饰UL94-V狡o秆级。牧(迎7)哪LCTV3J揪C维F络系列微型精密捆电压互感器陈外型扯如翼图大3.湖8棚所示。殖图扒3述.洲8什LCTV3J缴C挤F伐系列微型精密仇电压互感器买攀电压互感器的射连接洗电压互感器的补连接如图潜3.9炮所示首图妹3浅.毯9场电压互感设计悔电路桨3.5桌闭电能计量芯片玉CS546由0路是蒸CRYSTA艺L两公司最新推出毁的带有串行接她口的单相双向烈功红率恰/必电能计量集成帖电路芯片。丹芯片被初始化殖后开始工作，葛电流和电压通毙道的采样信号带被片内可调增诞益放大器放大让，经内部转换律器遵（必1录6异位分辨率概、蜓2kH姓z继信号带宽）转软换为数字信号骗，再通过高通雕滤波器消除直弯流成分后送到谱能量计算引擎龄中，算出功率能和能量值并存瓶入汁CS546区0亩的内部寄存器松中，然后通掏知硬CP凡U扶将功率和能量壤值取走，同时估芯片也直接输具出可编程的频乡率脉冲来表示软能量。样CS546醒0洒芯片有如下功兆能特点幕(劳1)决在循-4慎0殖℃喝～店+娇8逐5展℃移温度范围内的李计量准确度滤为欧0.只1钓％，支抚持盈0.拜2色级电表设计，佣可大幅度降低援电表的例行检验查和校准的要絮求。赚(瓜2)距具有电流、电已压两个输入通熄道剥,扰可测量正、负薯输人信号。电新流通道包括一岩个可编程增益纺放大祝器势,著澡可以直接测量紧电流经采样转炒变成的突±顺30m厅V掀或并±凑150m斯V便的输人信号；孙电压通道带有写测量放大锤器赤,姿维可直接测量该±蚊150m漠V碑的输入信号。距其电流与电压职通道间的相位恼误差可内部数烫字校于准追,身与可以使用单鞠＋搁5V御、催±雷1胖0耽％电源供电。籍(势3菌)骑CS546翁0岸的内部电路可述进行大部分的战计算工作，使骑其对外部微控均制器功能的需大求降到最低。订(逝4冰)脚具有片内看门仙狗定时器灰（发Watch待DogTi趴me获r释）与内部电源帐监视器；伶(疾5功)品具有瞬时电流伯、瞬时电压、玻瞬时功率、电谈流有效值、电足压有效值、功爱率有效值测量闸及电能计量功必能；示(龙6商)短提供了外部复理位引脚；丙(讯7环)护双向串行接口饿与内部寄存器膜阵列可以方便尚地与微处理器两相连接；线(婆8垂)值外部时钟最高错频率可番达行20MH竟z鱼；孕(铜9扔)浩具有功率方向伙输出指示。版这些增加的功搬能更加便于与厉微处理器片（超MP冤U滨）接口，并能络方便地实现电笑压、电流、功裹率的测量和用谦电量累积等功线能垃。靠温嫩基本结构与技员术指标勤(怒1)宏最内部结构扔CS546卸0狡内部集成了两重个贪△往-买∑啊A/享D扣转换器、高、肾低通数字滤波上器、能量计算只单元、串行接羞口、数员字饺-龟频率转换器、茧寄存器阵列和晌看门狗定时器项等模拟、数字肚信号处理单元瘦。保(蹲2绵)锋棒引脚排列及功刻能为CS546支0体的引脚排列如传图葛3幕.茂10缸所示。掀图专3浩.分10奔CS546虽0县芯片引脚排列鞭图南XOUT率（粉Pin辨1廊）售：晶体振荡器中输出；勒CPUCLK晴（悔Pin睡2感）乖：爪CP景U沸时钟输出；孙VD+严（却Pin玩3绪）子：数字电路电冻源正极；福DGND夸（扰Pin屋4乖）楼：数字地；四SCLK深（符Pin反5溉）面：串行时钟输岁入；糕SDO挪（跟Pin惨6填）己：串行数据输历出；巷CS茄（羊Pin价7腥）奶：片选；鉴NC养（锅Pin8柳崖、酱Pin1车8功）悲：空脚；获VIN+烤（食Pin坦9迷）句：差分电压正造输入端；伶VIN-宵（啄Pin1摘0迁）艇：差分电压负洞输入端；麦VREFOU嘴T只（串Pin1葡1型）个：参考电压输自出；慧VREFIN绍（号Pin1加2接）罩：参考电压输钓入；泄VA-伍（耗Pin1赛3估）林：模拟地；易VA+浊（茄Pin1嫩4垒）声：模拟电源正屠极；碰IIN-锋（协Pin1渐5建）犬：差分电流负事输入端；炕IIN+满（城Pin1柔6域）删：差分电流正辞输入端；配PFMON同（班Pin1饲7恋）烤：电源掉电监馅视输出；摇RESET侵（劣Pin1醒9满）钞：复位输入；除INT榜（愤Pin2罩0惠）泡：中断输出；饭EOUT避（翠Pin2柱1杰）碰：电能脉冲输笋出；伶EDIR巩（爸Pin2耻2予）允：功率方向指捞示输出；肺SDI堤（垦Pin2舞3挨）木：串行数据输土入；犯XIN柏（震Pin2胳4晕）某：晶体振荡器再输入搬。揭微(竞3属)变主要技术指标莲1快)波差分电压输入萄范围宇：饰150m津V冶；搏2旱)马温度系数：唇＜拐60ppm陕/总℃絮3舟)吃功率消耗：没＜踢10m进W受；饿4牵)辨电能计量精度束：断在廊30谁0德∶永动态范围以上抵每秒读尚取刺0.久1形％夕;墓5稀)参电压测量精度旱：读数锅的虾0.死1极％周;衔6重)贺电流测量精度持：读数腥的平0.务1服％真;婚7珠)览瞬时功率测量潜精度：读数引的叔0.亦1灯％送。春棕缘串行接口及其根操作衔(街1惊)朋你串行接口疑CS546无0优的串行口包可括寒4铅条控制线张：按C偶S免、唉SD沿I烂、牲SD绍O混、瓜SCL夏K五，如果片确选骡C粪S岩直接与逻然辑浅0做相连接，则只术需垃要甜3共条线就可以完喊成串行口的操乞作，通过实验把还发现，如果剧将串行数据输桑入枪SD狡I旦和串行数据输辞出坛SD某O察连在一起，同冠样可以进行串饶行通读，而且吨仅需要两条接亦口线，这对于严使布用贝AT志89C熟105绪1肉和郊AT档89C贿205鸣1谊的系统是极为岂有利的。凉一个数据的传巷输总是从向串大行接口扛的问SD席I女发钩送船8杨位命令开始的我，当命令中包爱括一个写入振锯作时，在其后笑的屯2溪4枕个袍SCL茅K蜂周期内，串口厘将持续无从返SD沿I叛引脚读入串行浅数据。当发出堡一个读取命令贞时，串口将根州据发出的命令塞，在其后趁的螺穷8灯、宾1嚷6笨、则2录4搅个贸SCL才K崇周期狮从慨SD德O当引脚上串行输旬出寄存器内容境。混(动2饰)叼误内部寄存器分刷配炎CS546浅0壳内部集成了包决括偏置寄存器扩、增益寄存器票、脉冲速率寄产存器和参数寄测存器减等袍1陆6今个寄存器，还颜集成了串行口筋发送寄存器、策串行口接收寄敢存器和一个命垮令解释状态机浆，这些寄存器宣用来完成基对呆CS546练0持的设置、采集盖数据的存储和畅串行输入输出揪的控制。佣在系统初始化乔或复位后均，卵CS546串0苗内部寄存器初长始化为以下状爸态堡。翼1)猾配置寄存器宇：光0X0000体01妹2)孙偏置寄存器贪：增0X0000中00寺3)顿增益寄存器炭：字0X4000鸡00益4)凶脉冲速率寄存慢器蓄：尚0X0FA0锤00妨5)姓周期计数寄存厅器止：亭0X000F色A0顾6)咱时基寄存器讲：陆0X8000泉00界7)延状态寄存器确：悬0X0000害01断8)惊屏蔽寄存器曲：穿0X0000缠00直9)址有符号寄存器犯：喇0X0000霜00怪10)煎无符号寄存器草：需0X0000确00爱(田3笔)记命令解释及操这作松对柜CS546电0姓的操作是通过闪向其传输命令黄字来实现的激，闹CS546蜂0崖提供了寄存器芳的感读抚/鸦写和校准控制霜等在内抛的嫌7解个操作命令，唱所有的命令长筛度均钟为册1荐个字节分（靠8燃位）。命令状姥态机授在贪SCLK魂糖的上升沿解家释陈8诚位命令字，它燃将命令字解释司为公认的标准拆，同时为数据测的传输作好准悬备。寄存器代读昼/玩写命令：这个功命令通知状态初机需要对寄存搏器进行访问，框在疮8甩个筑SCL熄K偏时钟周期内，军地址寄存器的嫌读取被加载到识输出缓冲区，晴在拢第挤2炎4箱个锋SCL落K洪时，写人数据犁被传输到输入趣缓冲区。其中万：甲W/拼R猪：写绞入践/迁读取控足0镰=的读取寄存器险1鉴=坏写入寄存器痛RA薯0疏～锁RA徒4恰：寄存器地址突位机岔(细4垮)弄CS546蚀0扬与兰AT爱89C筛5命1商的连接电路域CS546砖0舒与尼AT骑89C边5熟1洪的连接电路嗓如酬图常3.1擦1餐所示。旷图损3.缠11酬CS546届0呈与陵AT算89C摊5课1内的连接电路糖3.6喉怀显示接口电路纯设计腔抚显示器的选择犹智能仪常用的限显示器有发光月二极管显示闻器刺LE窜D松、液晶显示荡器店LC犹D烘等。传统的数联码管具有：低犹功耗、低损耗阔、低压、寿命搞长、耐老化、帜防晒、防潮、可防火、防高（考低）温，对外慰界环境要求低伏，易于维护，湿同时期精度要恒求比较高，称锋量快，精确可昆靠，操作简单席。数码管是采更用谱BC语D抚编码显示数字传，程序编译容周易，资源占用取较少。但是，鹊本系统要求的戚精确度高，且在要显示出正负桂数值，故要使屿用大量的数码丸管；使用液晶男显示屏显示各参种信息，液晶冬显示屏夹（率LC兼D妥）具有轻薄短谱小、低耗电量滴、无辐射危险谨，平面直角显瞧示以及影像稳猫定不闪烁等优配势，可视面积盈大，画面效果柏好，分辨率高泥，抗干扰能力击强等优点浅。乞LC阶D洽符合本设计系栗统的要求，利岔用其自带的字春符库，进行编础程还可以实现在各信息的显示愿，即节省资源榜又省去了大量第编程任务，且运在强光照射下减的户外进行检窗测时，他用宵LE验D妹看不清楚读数捕，满而熊LC傅D娃则克服了此缺爷点。谱LC场D要一般分察为妖3她类，即段码型富液晶模块、点摔阵字符液晶模妨块、点阵图形匙液晶模块。在僻微控制器试验赴系统中，使用疯的是点阵字符终液晶模全块朴LCD160娃2垂。牵LCD160彻2金液晶显示模块忍，它可以显示加两行，每新行主1麦6隆个字符，采用绵单矛+5排V号电源供电，外降围电路配置简附单，价格便宜脸，具有很高的厨性价比。载LC碍D怜的控制方法属如效表瞎3.窗1贼所示吃表寻3.1L终CD160盗2竖的控制表护RS童R/W浇E妇功能移0街0网下降沿膀写指令代码西0歉1馅高电平显读标志等和五A丸C锐码括1腾0楚下降沿低写数据豪1痛1修高电平认读数据所主要管脚介绍底：按V尝0嫩：液晶显示器潮对比度调整端盛，接正电源时住对比度最弱，真接地时对比度坝最高。贿R讽S剩：寄存器选择想，高电平时选杨择数据寄存器维；低电平时选恳择指令寄存器丹。页R/美W译：读写信号线捷，高电平时进反行读操作，低浇电平时进行写继操作。假当税R造S捕和教R/播W秧共同为低电平蒜时可以写入指挎令或者显示地纽址；熊当张R肌S候为高电杯平窝R/熄W柿为低福电平时可以写京入数据。器E权：使能端，状当绪E才端由高电平跳衣变成低电平时田，液晶模块执慰行命令。劝劲显示器接口电体路设计惧LCD160陆2纵在设计时采崭用焦+5柜v匆的驱动电源电玻压，其输入、有输出的数字信蓄号受单片机茄的希P却3好7规口的控制，根疼据所需要求选葡择信号流向。骆通过显示器，窄将该设计所求西的精度结果显此示出来，这样刷举可以判断低刚压电能表是否闪正常工作制。皇LCD160幕2兄显示接口电路总设计如朋图拐3冷.反12骑所示。言图垮3插.评12悉LCD1吼60桨2稼显示接口电路豪3.7碗恢键盘接口电路廉设计脂槐键盘的数目及随功能确定陪在微控制器应缎用系统中，通敞常都要有人机浸对话功能。它授包括人对应用阁系统状态的干辫预、数据的输白入以及应用系钉统向人报告运咸行状态与运行撤结果。对于需董要人工干预的济微控制器系统楚，键盘就成为鞭人机联系的必俯要手段，此时异需要配置适当栽的键盘输入设笋备。陕键盘电路的设微计应纺使萝CP弯U员不仅能识别是停否有键按下，点还要能识别是逝哪一个键按下依，而且能把此膊键所代表的信殃息翻译成计算猎机所能接受的直形式，计算机锻所用的键盘有遣编码键盘和非雹编码键盘两种哪。编码键盘能惰够由硬件逻辑泳自动提供与按修键对应的编码决。银在微控制器试凑验系统中，键巡盘接口分为两协种接口方式，排即独立式和矩由阵式按键。本由设计系统相对灭来说较为复杂矮，按键要求较运多，方便起见谋，选择茶4*4继的矩阵式键盘什，该键盘一部身分为数字按键附，另一部分为蒜功能按键。赔为了识别键盘疫上的闭合键，亮常用的键码识蜂别方法有行扫洞描法、行反转哗法及行列扫描仓法等。本设计欢对键盘没做太漫多要求，所以边，采用行扫描寇方法。休行扫描法又称饥为逐行（或列矩）扫描查询法僚，是一种最常译用的按键识别诱方法，行扫描嘴法识别按键的兽基本原理是：期先将所有的行橡线腐置伤0仰，读列线的值减，若此时列线腔上的值全智为壳1橡，说明无键按阶下。若有某位慢为帽0庭，则说明对应饼这一列上有键构按下，这时改廉变行扫描码，良使行线逐行粥为忽0絮，依次扫描。巩当读到某一列创线的值孤为讲0拴时，就可根据损此时的行扫描穴码和列线的值站唯一地确定按敢键的位置，同惑时也就确定了洲该键的扫描码立。本设计系统此就用到了行扫奏描法。给邻键盘电路设计表在键盘中按键奥数量较多时，悟为了减京少砌I/远O程口的占用，通炊常将按键排列墓成矩阵形式，宰如图惨3津.耻13爪所示。在矩阵痕式键盘中，每钻条水平线和垂劣直线在交叉处关不直接连通，勉而是通过一个征按键加以连接活。这样，一个鸣端口就可以构怜成登4*4=1糊6爆个按键。并且君列线通过电阻衫接正电源，并穴将行线所接的轮单片机投的种I/友O序口作为输出端裤，而列线所接忘的湿I/测O渡口则作为输入述。这样，当按仿键没有按下时枕，所有的输出歌端都是高电平沈，代表无键按闭下。行线输出舰是低电平，一格旦有键按下，掘则输入线就会仙被拉低，这样戏，通过读入输目入线的状态就趋可得知是否有勒键按下了。陵图乐3减.诱13异浇糟矩阵式键盘铃此矩阵式键盘匙根据设计要求怎，设置了功能垒键与数字键。淋功能键主要是香启动键、手动晨按键、自动按跌键。启动按键既要单片机处于劫待命状态；手昏动按键要人自涝己控制时间，普计算出误差值惠；自动按键在锁设定时间内完勇成误差计算。跨数字键用于所林测电能表型号悄选择。各按键辱所代表的具体昏功能如下：致S1安～捐S1洞0付：数字键；奉S1隙1袄：启动测量键爪；允S1狡2泽：停止测量键症；宜S1错3糟：电能表盘转润数输入；监S1改4确：确认键；大S1筑5径：参数查看见木；弟S1庭6岔：测量转数输驶入。燥3.8故升电源电路设计钩我们本次的系笼统设计中使用雕的直流电源是门正哀5漏V伯直流电源，怨供应MC早U兄及其外围电路心、电能计量芯尾片、光电采样未器、显示器、变键盘接口电路旱使用。没如图勾3.14均所示电路为输芒出电降压捎+5佩V棋的稳压电源。敏它由电源变压不器蛙B赖，桥式整流电叹路枪D裂1胞～狂D喷4豪，滤波电果容耀C母1创、烘C蒙3锐，防止自激电伸容迷C幸2婶、振C售3患和一只固定式档三端稳压穴器守(7805搜)招极为简捷方便秩地搭成的笨。劣卸220疼V觉交流市电通过终电源变压器变党换成交流低压跃，再经过桥式合整流电恼路宅D艺1雕～堤D基4滴和滤波电锻容惧C纺1滋的整流和滤波沿，在固定式三厕端稳压赠器宜LM780液5螺的疫Vi消n蝶和厉GN铅D确两端形成一个索并不十分稳定忧的直流电刑压坟(终该电压常麦会因为市电电踩压的波动或负板载的变化等原帽因而发生变怒化催)疗。此直流电压轿经斑过饼LM780尊5式的稳压始和痒C命3勒的滤波便在稳岂压电源的输出袄端产生了精度仇高、稳定度好宪的直流输出电嗽压。本稳压电疏源可作便为博TT闹L住电路或单片机斗电路的电源。储三端稳压器是棵一种标准化、裂系列化的通用适线性稳压电源紧集成电路，以锈其体积小、成制本低、性能好烫、工作可靠性协高、使用简捷于方便等特点，螺是目前稳压电瞒源中应用最为肺广泛的一种单哀片式集成稳压枪器件础。响粱图泰3利.赚14顶电源电路图4软件设计详软件是系统的海灵魂，软件的貌灵活性和强大让性将在系统中挖明显的体现出四来，是判断系火统的优良与否吩的主要标准之福一世。晒设计软件骆采用模块化设纺计方法。系统些按照不同的功洞能予以划分，竿然后按一定的闷用途分别编写寿、调试，最终扎将所有模块调糊试成功后，将同其各个模块拼窃接构成为妙单项电表检测亦仪系统刃的软件部分。总模块化编程方纵式有利于程序鸦代码的优化，盼而且便于设计宴、调试和维护握。泥4.1免网主程序设计伴主程序的主要邀功能如下：荐(柏1)坑对单片机系统殃进行初始化；航(2)杨及显示器初始化口；茎(3)泊狼电能计量芯片绘初始化；埋(4)雄攀内存单元附初果值；志(性5)护进行键盘扫描弹，检测各功能眯键的闭合情况陆，并执行相应才的子程序慧。蹲主程序流程图执如消图吹4.誓1叮所示。纸图尤4乡.克1透梳主程序流程图哥4.2怒槐中断服务程序新设计俊中断是通过硬框件来改骑变甩CP乖U求程序运行的方短向。程序在执呆行过程中由于胆外界的原因而犹被中间打断的让情况称为中断妥。中断之后所远执行的处理程编序，称为中断概服务程序。本端设计主要是键宿盘中断。流程加图如图捧4居.黄2疗所示滋。膛图林4汇.暑2熔中断服务程序顽流程图叮4.3球测量误差程序虾设计冠测量误差流程骤图测如图虹4.雹3第所示挪。姑图惑4岛.裂3规伐测量误差流程额图重测量误差过程害主要是判断电盾能表的相对误棕差是否在要求饶范围内，从而嘱判断其是否正胆常工作。结论焦经过一个学期圈的努力，毕业匹设计终于完成炎了。在作毕业忽设计的过程中艇，我真正的了亚解到了自己掌伞握所学知识的肢情况，通过这劈段时间毕业设衫计的锻炼，我个的理论知识得舅到了很大的改钞进。巩本次毕业设计惹的内容涵盖了针电子、控制、就软件等几方面要的知识，。脉这期间，我完棒成了的基本硬严件设计及软件晴程序设计，基指本实现了预期熔的目标。基于育系统实现的主菜要内容有：汇(炊1)轰对低压兽单相稻电能表进行现悔场采样很，使用了光电泳采样器、电压虚互感器和电流笑互感器，把采腥样值输入电能赢计量芯片，然速后由单片机计叉算分析被测电默表是否准确，次若电表计量不番准确计算其相曲对误差汽；养(令2)懂对用电线路控进行布检测哪，主要是电压姻互感器和电流对互感器对其实钻施检测悔；鬼(渣3)举通刚过波LC暂D虑显示判断概结果和相对误鸭差，判断其磨精度是否达到卖要求，即电能诵表是否正常工咸作斧；切(4)奉改在本设计中大抬量使用了单片裂机的知识。讨本次毕业设计杰，我感到收获原很大，在设计伞过程中，遇到粱了很多在没有老遇到过的问题扬，在老师与同兔学的帮助下，外都得到了尽妥善挠解决。致谢印在本课题的整巴个研究过程中迷，我始终得到功了指导老师和先同学的关心和舌帮助，使得我胞可以不断地克面服困难，解决秋问题，顺利地匀完成毕业设计沉。圣在此，我要特榨别地感谢我的茅指导老师，他闯在课题的研究蛮过程中给自始贺至终都得到了亚导师下副教授热情、旬耐心的指导和盲帮助。老师对室本课题的研究丹设计给予极大奋的关注和支持赠；同时厦老师那治学的杨严谨态度、广多博的知识面和浆丰富的研究经攀验以及敬业的乖精神给我留下凶深刻的印象，包使我受益菲浅老，在授老师的指导下但，我的毕业设犹计达到了预期参的目标。卡他总是在关键投时刻居启发和开拓我节的思路，保证判了课题研究的其顺利进行。在浮毕业设计阶段歉，版老师从许多方搁面给予了我无竹微不至的关心塔和帮助，使我透的自我学习能期力有了很大的式提高，为以后震的工作和学习蹦打好了基础，怠在此表示衷心早的感谢。参考文献倦[1]沾左张迎新．单片填微型计算机原督理、应用及接歇口技术（毁第鲁2脏版带）登[M凑]央．北京：国防声工业出版社匠，寒2004卡[2]挤盟康华光．电子蔬技术基攻础吩-弱模拟部分（第淹四版库）纳[M箭]样．北京：高等恰教育出版社糕，西2000炮[3]谁似康华光．电子帝技术基奋础松-胀数字部分（第拾四版昼）喜[M极]麦．北京：高等藏教育出版社寿，叔2000差[4]剩陈卓娅欣，弹秦楠泉狼等．咱电能计量装置怖远程在线检测咱系统的设计与蒜实现洁[J]舌．若电测与仪表晶，买2008