智能功率测量仪的毕业设计.doc
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智能功率测量仪的毕业设计,本文共计34页，14654字；摘要许多工业设备在运行过程中，需要对其进行实时在线测量，随时了解其功率等参数。所以电力用户都迫切需要一种安全可靠、实施快速的交流电量检测仪器，有效地对参数进行测试。本项目所研制的智能功率测量仪以 intel8031 单片机为核心，采用了交流采样计算技术，以软件代替了...
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智能功率测量仪的毕业设计
本文共计34页，14654字；
摘 要
许多工业设备在运行过程中，需要对其进行实时在线测量，随时了解其功率等参数。所以电力用户都迫切需要一种安全可靠、实施快速的交流电量检测仪器，有效地对参数进行测试。
本项目所研制的智能功率测量仪以 INTEL8031 单片机为核心，采用了交流采样计算技术，以软件代替了传统仪器中的大量硬件，将多种测量功能集于一身，用一台仪器就可以测量电流电压有效值、有功功率、功率因数等参数，并具有越限报警功能。
文中论述了该智能功率测量仪的工作原理，并讨论了非同步采样算法在本项目中应用的几个实际问题。在此基础上，详细介绍了整个仪器的软硬件开发过程。最后对仪器进行了误差分析，给出了误差分析结果。
[关键字] 单片机, 功率测量, 非同步交流采样算法
ABSTRACT
During the operation of industrial devices, a real-time, on –line measurement of the multi-parameter was demanded, for example, the power. Therefore, power users urgently demand a new type of safe, reliable, real-time and high-speed measuring instrument of AC parameters.
The intelligent power appearance developed here is based on Single Chip Microcomputer (Intel 8031). We adopt alternating sampling and numerical computation technology. Some hardware used in traditional instrument is replaced by software. We can measure the effective values of voltage and
目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
第一章 绪论 1
1.1 电参数测量仪器国内外发展状况 1
1.2 项目的意义和要求 3
1.3 本文的主要工作 3
第二章 系统设计原理及其方法 4
2.1 交流数字化测量方法 4
2.2 非同步采样算法 5
2.2.1电压、电流采样算法 5
2.2.2有功功率采样算法 6
2.3 误差处理 7
第三章 系统的硬件设计 9
3.1 系统硬件的总体设计 9
3.2 存贮器扩展 9
3.3 数据采集单元 10
3.3.1模拟信号输入电路 10
3.3.2模拟抗混叠低通滤波电路 11
3.3.3整形二分频电路 12
3.3.4采样和 A/D 转换电路 12
3.4 超量限判断电路 15
3.5 人机接口单元 16
3.5.1键盘接口 16
3.5.2显示接口 16
3.6 复位及“看门狗”电路 16
第四章 系统的软件设计 18
4.1 单片机汇编语言简介 18
4.2 主程序设计 18
4.3 功能模块 19
4.3.1数据采集模块 20
4.3.2显示模块 22
4.4 键盘管理模块 22
4.5中断管理 23
第五章 误差分析 25
结 束 语 26
致 谢 27
参考文献 28
部分参考文献
[1] 赵新民，王祁．《智能仪器设计基础》[M]．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1999．
[2] 赵泰茂．《智能仪器原理及应用》[M] ．北京：电子工业出版社，1999．
[3] 李华．《MCS－51 系列单片机实用接口技术》[M] ．北京：北京航空航天大学出版社，1993．
[4] 周平，伍云辉．《单片机应用技术》[M] ．成都：电子科技大学出版社，2004．
[5] 徐维祥，刘旭敏．《单片微型机原理及应用》[M] ．大连：大连理工出版社，1996．
[6] 谢宜仁，谢炜，谢东辰．《单片机实用技术问答》[M] ．北京：人民邮电出版社，2003．
[7] 周航慈．《单片机应用程序设计基础》[M] ．北京：北京航空航天大学出版社，2002．
本文共计34页，14654字；
摘 要
许多工业设备在运行过程中，需要对其进行实时在线测量，随时了解其功率等参数。所以电力用户都迫切需要一种安全可靠、实施快速的交流电量检测仪器，有效地对参数进行测试。
本项目所研制的智能功率测量仪以 INTEL8031 单片机为核心，采用了交流采样计算技术，以软件代替了传统仪器中的大量硬件，将多种测量功能集于一身，用一台仪器就可以测量电流电压有效值、有功功率、功率因数等参数，并具有越限报警功能。
文中论述了该智能功率测量仪的工作原理，并讨论了非同步采样算法在本项目中应用的几个实际问题。在此基础上，详细介绍了整个仪器的软硬件开发过程。最后对仪器进行了误差分析，给出了误差分析结果。
[关键字] 单片机, 功率测量, 非同步交流采样算法
ABSTRACT
During the operation of industrial devices, a real-time, on –line measurement of the multi-parameter was demanded, for example, the power. Therefore, power users urgently demand a new type of safe, reliable, real-time and high-speed measuring instrument of AC parameters.
The intelligent power appearance developed here is based on Single Chip Microcomputer (Intel 8031). We adopt alternating sampling and numerical computation technology. Some hardware used in traditional instrument is replaced by software. We can measure the effective values of voltage and
目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
第一章 绪论 1
1.1 电参数测量仪器国内外发展状况 1
1.2 项目的意义和要求 3
1.3 本文的主要工作 3
第二章 系统设计原理及其方法 4
2.1 交流数字化测量方法 4
2.2 非同步采样算法 5
2.2.1电压、电流采样算法 5
2.2.2有功功率采样算法 6
2.3 误差处理 7
第三章 系统的硬件设计 9
3.1 系统硬件的总体设计 9
3.2 存贮器扩展 9
3.3 数据采集单元 10
3.3.1模拟信号输入电路 10
3.3.2模拟抗混叠低通滤波电路 11
3.3.3整形二分频电路 12
3.3.4采样和 A/D 转换电路 12
3.4 超量限判断电路 15
3.5 人机接口单元 16
3.5.1键盘接口 16
3.5.2显示接口 16
3.6 复位及“看门狗”电路 16
第四章 系统的软件设计 18
4.1 单片机汇编语言简介 18
4.2 主程序设计 18
4.3 功能模块 19
4.3.1数据采集模块 20
4.3.2显示模块 22
4.4 键盘管理模块 22
4.5中断管理 23
第五章 误差分析 25
结 束 语 26
致 谢 27
参考文献 28
部分参考文献
[1] 赵新民，王祁．《智能仪器设计基础》[M]．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1999．
[2] 赵泰茂．《智能仪器原理及应用》[M] ．北京：电子工业出版社，1999．
[3] 李华．《MCS－51 系列单片机实用接口技术》[M] ．北京：北京航空航天大学出版社，1993．
[4] 周平，伍云辉．《单片机应用技术》[M] ．成都：电子科技大学出版社，2004．
[5] 徐维祥，刘旭敏．《单片微型机原理及应用》[M] ．大连：大连理工出版社，1996．
[6] 谢宜仁，谢炜，谢东辰．《单片机实用技术问答》[M] ．北京：人民邮电出版社，2003．
[7] 周航慈．《单片机应用程序设计基础》[M] ．北京：北京航空航天大学出版社，2002．
