文档介绍：毕业设计
题目
基于单片机的三相电路保护装置设计
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目录
1 概述 1
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三相保护电路装置的意义 1
方案的选择 1
2 硬件设计 2
2
3
3 软件设计 11
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12
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4调试结果及数据分析 22
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致谢 27
参考文献 28
附录 29
附录A 29
附录B 30
1 概述

三相电机在工业生产中是很多机械设备的重要动力来源。在工业生产为保证三相电动机的正常工作,我们必须对电动机电路进行保护。三相电动机的传统保护电路是以断路器、交流接触器、热继电器、自动空气开关等件器组成的电路保护系统。这些经典的三相电动机保凝结着很多人的心血,也为我们的工业生产提供了安全保证,但是随着工业自动化的深入发展,传统的三相电动机保护电路已经不能满足工业自动化生产的要求。
三相保护电路装置的意义
目前,工业自动化正向着计算机化,网络化,智能化,保护、控制、测量和数据通信一体化方向发展。而这次设计的一个目的就是为实现自动化生产打下基础。另外,在设计中使用的是ST7920液晶显示器,这种显示器画面显示质量比较高、不会闪烁、显示面积较大降低了眼睛的疲劳程度,且ST7920液晶显示器带有中文字库能够更好的、更方便的显示中文,给操作人员监测带来了很大方便。
方案的选择
STC12C5A60S2单片机是宏晶科技生产的单时钟,机器周期(1T)的单片机,是高速,低功耗,超强抗干扰的新一代8051 单片机,指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12 倍。内部集成MAX810 专用复位电路,2路PWM,8路高速,10位A/D 转换,针对电机控制,强干扰场合,并且价格便宜。
2 硬件设计

本次设计是围绕着保护三相电动机的安全运行而设计的。STC12C5A60S2单片机三相电路电流测试仪的原理是,自动检测三相电源的电流,并根据电流的大小进行显示和控制。用单片机对三相电源的电流进行采集、处理、显示和控制。
首先是电流采集对电源的模拟信号进行采集和处理,传到单片机进行判断,从而控制电源继电器。
其次是显示电路(包括二极管显示和LCD液晶显示),它可以根据单片机和按键的控制来显示,它可以显示电流电压的大小、电路是否异常及时间等。
复位是计算机的一个重要工作状态。在单片机工作时,接电时要复位,断电后要复位,发生故障后要复位。单片机在开关时都需要复位,以便中央处理器CPU及其他功能部件都处于一个确定的初始状态,并从这个状态开始工作。单片机复位的条件是:必须使RST/Vpd或RST引脚加上持续两个机器周期(即24个振荡周期)的高电平。若单片机时钟频率为12MHz,则复位脉冲宽度至少应为2us。复位方式有上电复位、手动复位、自动复位三个方式。
按键电路本设计采用了3个独立式按键,在整个程序设计中采用了一键多功能的作用,在软件中实现一个按键依据按下次数的不同实现不同的功能。还有采用了循环动态扫描方法在使用时必须反复调用循环显示,在调整时间的按键程序中也应当常调显示子程序。
晶振电路:CPU功能总的来说是以不同的方式执行各种命令,不同的指令器功能各异。有的指令涉及CPU各寄存器之间的关系;有的指令涉及单片机核心电路内部各功能部件之间的关系;有的则与外部器件如外部程序存储器发生联系。事实上,CPU是通过复杂的时序电路完成不同指令功能的。所谓时序是指控制器按照指令功能发出一系列在时间上有一定次序的信号,控制和启动一部分电路,完成某种操作。本设计采用外部振荡脉冲输入。
本设计是通过电流采集到单片机,通过单片机显示电流的大小来控制继电器的动作,来保护三相电源正常的工作。又通过软件程序和按键来控制显示的内容及调整。
系统总体框图
在整个系统中各部分采用的处理方法如下:三相电动机主电路中的电动机采用降压方式启动;三相电路的电流采集使用三个电流互感器对各相电流进行采集;采集到的电流信号经过处理电路被转换成为单片机可以采样的电压信号;单片机处理部分是对采集到的信号进行分析和处理,并根据处理结果输出控制信号;继电器控制部分接收到单片机的输出控制信号后对主电路进行控制。整个系统构成一个闭环的检测控制系统。

本设