单片机测量相位差.doc
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单片机测量相位差,页数 63 字数 26436 摘 要随着数字电子技术的发展，由数字逻辑电路组成的控制系统逐渐成为现代检测技术中的主流，数字测量系统也在工业中越来越受到人们的重视。在实际工作中，常常需要测量两列频率相同的信号之间的相位差，来解决实践中出现的种种问题。例如，电力系统中电网合闸时，要求两电网的电信号之间的相位...
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单片机测量相位差
页数 63 字数 26436
摘 要
随着数字电子技术的发展，由数字逻辑电路组成的控制系统逐渐成为现代检测技术中的主流，数字测量系统也在工业中越来越受到人们的重视。
在实际工作中，常常需要测量两列频率相同的信号之间的相位差，来解决实践中出现的种种问题。例如，电力系统中电网合闸时，要求两电网的电信号之间的相位相同，这时需要精确测量两列工频信号之间的相位差。如果两列信号之间的相位差达不到相同，会出现很大的电网冲激电流，对供电系统产生巨大的破坏力，所以必须精确地测量出两列信号之间的相位差。数字式仪器采用数码管显示相位差，精确度高，稳定性能好，读数方便且不需要经常调试，所以数字式测量仪逐渐代替了原来的模拟式仪器。本设计由8051构成的最小系统，通过外围扩展，精确测量工频电压的相位差。
关键词 单片机，相位差，LED
目 录
摘要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
1.1 课题来源及研究的目的意义 1
1.2 相位和相位差的概念 2
1.3 方案比较 3
1.3.1 设计方案一 3
1.3.2 设计方案二 5
1.3.3 设计方案三 5
第2章 硬件设计 7
2.1 稳压电源的设计 7
2.1.1 稳压电源的组成 7
2.1.2 电源设计 7
2.2 欠压指示电路 9
2.2.1 电压比较器原理 10
2.2.2 电压跟随器原理 10
2.2.3 欠压指示电路图分析 11
2.3 过压保护电路 14
2.4 移相网络电路 15
2.5 方波转换电路 18
2.6 单片机控制电路 18
2.6.1 单片机外接电路 18
2.6.2 单片机相位差测量 20
2.7 显示电路 20
2.7.1 LED数码管工作原理 20
2.7.2 MAX7219的资源分配 21
第3章 软件设计 22
3.1 测量原理 22
3.2 软件设计思想 23
第4章 抗干扰设计与误差分析 27
4.1 抗干扰设计 27
4.2 误差分析 30
结论 32
致谢 33
参考文献 34
附录 1 35
附录 2 40
附录 3 47
附录 4 48
参考文献
1 胡汉才.单片机原理及其接口技术.清华大学出版社，1996：274-279
2 沙占友，王彦朋，孟志永.单片机外围电路设计.电子工业出版社，2003：135-137，222-226
3 童诗白，华成英.第三版.模拟电子技术基础.北京高等教育出社，2001：
312-330，387-391，408-411，446-451
4 康华光，陈大钦. 第四版.电子技术基础.北京高等教育出版，2001：
56-57，443-446
5 黄继昌，张海贵，郭继忠.实用单元电路及其应用.人民邮电出社，2002：
185-190，234-235
页数 63 字数 26436
摘 要
随着数字电子技术的发展，由数字逻辑电路组成的控制系统逐渐成为现代检测技术中的主流，数字测量系统也在工业中越来越受到人们的重视。
在实际工作中，常常需要测量两列频率相同的信号之间的相位差，来解决实践中出现的种种问题。例如，电力系统中电网合闸时，要求两电网的电信号之间的相位相同，这时需要精确测量两列工频信号之间的相位差。如果两列信号之间的相位差达不到相同，会出现很大的电网冲激电流，对供电系统产生巨大的破坏力，所以必须精确地测量出两列信号之间的相位差。数字式仪器采用数码管显示相位差，精确度高，稳定性能好，读数方便且不需要经常调试，所以数字式测量仪逐渐代替了原来的模拟式仪器。本设计由8051构成的最小系统，通过外围扩展，精确测量工频电压的相位差。
关键词 单片机，相位差，LED
目 录
摘要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
1.1 课题来源及研究的目的意义 1
1.2 相位和相位差的概念 2
1.3 方案比较 3
1.3.1 设计方案一 3
1.3.2 设计方案二 5
1.3.3 设计方案三 5
第2章 硬件设计 7
2.1 稳压电源的设计 7
2.1.1 稳压电源的组成 7
2.1.2 电源设计 7
2.2 欠压指示电路 9
2.2.1 电压比较器原理 10
2.2.2 电压跟随器原理 10
2.2.3 欠压指示电路图分析 11
2.3 过压保护电路 14
2.4 移相网络电路 15
2.5 方波转换电路 18
2.6 单片机控制电路 18
2.6.1 单片机外接电路 18
2.6.2 单片机相位差测量 20
2.7 显示电路 20
2.7.1 LED数码管工作原理 20
2.7.2 MAX7219的资源分配 21
第3章 软件设计 22
3.1 测量原理 22
3.2 软件设计思想 23
第4章 抗干扰设计与误差分析 27
4.1 抗干扰设计 27
4.2 误差分析 30
结论 32
致谢 33
参考文献 34
附录 1 35
附录 2 40
附录 3 47
附录 4 48
参考文献
1 胡汉才.单片机原理及其接口技术.清华大学出版社，1996：274-279
2 沙占友，王彦朋，孟志永.单片机外围电路设计.电子工业出版社，2003：135-137，222-226
3 童诗白，华成英.第三版.模拟电子技术基础.北京高等教育出社，2001：
312-330，387-391，408-411，446-451
4 康华光，陈大钦. 第四版.电子技术基础.北京高等教育出版，2001：
56-57，443-446
5 黄继昌，张海贵，郭继忠.实用单元电路及其应用.人民邮电出社，2002：
185-190，234-235
