文档介绍：南京工程学院毕业设计说明书(论文)第1页第一章概述第一节概述在测量、控制仪表中引入微机,不仅能解决传统仪表不能解决或不易解决的问题,而且能简化电路、增加功能、提高精度和可靠性、降低售价以及加快新产品的开发速度。由于这类仪表已经实现人脑的一部分功能,例如四则运算、逻辑判断、命令识别等,有的还能够进行自教正、自诊断,并具有自适应、自学****的能力,因此人们****惯上称它们为智能仪表。数字功率表也是一种简单的智能仪表。功率表一直以来都是重要的工业测量仪表,而数字功率表在原有的基础上比以前的更方便。数字显示消除了在模拟标尺上读取指针位置时的人为误差。与传统的其他仪表相比,数字功率表的测量准确度显著提高。除测量准确外,因数字仪表具有自动保护和自动选择量程的功能,因此减少了由于过载而损坏仪表的可能性。此外,本次所设计的数字功率表还具有自动记录数据和进一步处理数据的能力,能方便地使用在自动测试系统中。数字功率表的测量能力随着微电子技术的发展而发展,表内硬件已越来越多地用集成电路代替。另一方面,在改善特性的同时,由于许多集成芯片还需进口,成本也有所增加。但由于数字功率表使用方便、功能强大、体积小,在市场上还是很受欢迎。第二节毕业设计任务和要求本次毕业设计的主要任务是与做硬件的同学配合,用汇编语言编制出一套数字功率表系统软件用来测量频率为50Hz的交流电路的各种参数,包括电压有效值、电流有效值、功率、功率因数。在完成对数据的处理后能在液晶显示器上显示出电路中的电压、电流、功率因数、功率。为了能够圆满的完成这次毕业设计,在这段时间里,需要完成以下几个任务:,通过课题的分析,明确主要任务;,有些难以下手的,或是没有碰到过的问题要及时地向指导老师请教,并且充分的利用学校图书馆这一庞大的资源,查找有关资料,熟悉有关方面的内容。,南京工程学院毕业设计说明书(论文)第2页设计方案基本形成之后,完成开题报告的写作。,并把它们翻译成中文。,要熟悉相应的开发语言,主要是熟悉汇编语言的语法结构,开发和调试方法。,涉及到的一些通用的子程序的编程,寄存器的定义,一些测量算法的确定。,利用SE-52单片机调试系统进行软件的调试。,完成毕业设计论文,准备毕业设计答辩。本次的毕业设计由我和侯东东同学共同完成,他主要负责的是硬件电路方面的设计,而我则是要在他硬件基础上完成数字功率软件系统的设计。南京工程学院毕业设计说明书(论文)第3页第二章总体方案简介研制一台智能仪表是一个比较复杂的过程,这一过程包括分析仪表的功能需求和拟定总体设计方案,确定硬件结构和软件算法,研制硬件电路和编制软件程序,以及仪表的调试和性能测试等等。为保证仪表质量和提高效率,应在正确的设计思想指导下进行设计。,假设端电流i及端电压u是在关联参考下,并分别为2i=2Isinωt,u=2Usin(ωt+φ),式子中φ是电压超前于电流的相位角。则网络的瞬时功率为p=ui=2Usin(ωt+φ)?2Isinωt=UI[cosφ-cos(2ωt+φ)]=UIcosφ-UIcos(2ωt+φ),其中U、I分别是电路中电压和电流的有效值,U的范围为0~600V,I的范围为0~10A。由于二端网络能量消耗表现为网络中存在有功功率,故有功功率P为P=UIcosφ,式子中的U,I,P,cosφ就是本次设计的数字功率表所要测量的量。、保存、显示,对于单片机软件的开发,可以选用C语言或者汇编语言。在这次设计中本人选择了汇编语言来进行开发,因为汇编语言具有指令简单,运行速度快,便于开发的优点,而且在学单片机编程的时候主要学的语言就是汇编语言,虽然感觉它不像高级语言那样通用性强,但是对这个系统来说并不需要考虑它的移植性,所以选用汇编语言来开发这个系统是完全可以的。这个Niu+-南京工程学院毕业设计说明书(论文)第4页系统的设计总的思路如下:对于电路中的电压和电流的测量,可以通过系统的前置电路把其转换成可供采样电压信号,再通过AD转换送入单片机处理,由软件读出,然后进行处理,处理后参数由液晶显示器显示出来。对相位角?的测量,采用过零比较的方法利用单片机的定时器对电压与电流的过零点的时间差进行确定,再通过计算就可以确定电压与电流的相位差,此时定时器如果采用定时的方式就会产生很大的误差,所以在软件编程时选用定时器计数的方式而不是定时方式。而对于功率因数的测量则相对简单,由于相