基于單片機(jī)的電流檢測(cè)電路設(shè)計(jì)

1、單片機(jī)課程設(shè)計(jì)題 目 基于電流檢測(cè)電路的設(shè)計(jì) 英文題目Infrared Electric currentexamination electric circuit of the design院 系 電子工程學(xué)院專 業(yè) 自動(dòng)化 姓 名 同組人員年 級(jí) 大三 指導(dǎo)教師2010年 06月摘要 在單片機(jī)檢測(cè)電流的過程中，因?yàn)殡娏髁渴悄M量，并且對(duì)于電流量不能直接進(jìn)行讀取，所以需要將電流量轉(zhuǎn)化為電壓量，再通過A/ D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行讀取和處理。單片機(jī)對(duì)模擬信號(hào)的讀取是通過A/D轉(zhuǎn)換器來實(shí)現(xiàn)的，使用了ADC0809芯片，關(guān)于芯片的介紹參考后面的內(nèi)容，從電流量到電壓量的轉(zhuǎn)換時(shí)通過電流傳感器來實(shí)現(xiàn)的，這是檢測(cè)電流的關(guān)

2、鍵。下面先介紹電流傳感器的基礎(chǔ)知識(shí)，接著介紹實(shí)現(xiàn)單片機(jī)電流傳感器所必須的器件和軟件，然后逐步分析程序的各個(gè)只要模塊以及程序的全貌。【關(guān)鍵詞】：ADC0809，電流檢測(cè)，8051單片機(jī)Infrared electric current exanination electric circuit of the designAbstractIn the course of the current SCM test, Because the electric current is the analog, And the electric current can not be read directly

3、Therefore needs to transform the amperage as the voltage quantity, Switch carries on the read and processing again through A/the D.Microcontroller reads the analog signal through A / D converter to achieve, Use the ADC0809 chip, Reference on the chip behind the introduction content, From the amount

4、of electric current to voltage conversion is achieved through the current sensor, This is examines the electric current the key.The following will introduce the basics of current sensor, Then the introduction realizes the monolithic integrated circuit electric current sensor to component and softwar

5、e , Then gradually the various analytical procedures, and procedures of the picture as long as the module.【關(guān)鍵詞】：ADC0809，electric current examination, Microcontroller8051目 錄錯(cuò)誤！未定義書簽。摘要. IAbstract . . 3引 言 . 5第一章 總體設(shè)計(jì). 6第二章 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) . 72.1 顯示部分電路圖 . 62.2電流傳感器原理. 7第三章 控制系統(tǒng)統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 103.1程序流程圖.103.2子程序.11

6、總 結(jié). 13 參 考 文 獻(xiàn)14致 謝.15附錄.16引 言電流的檢測(cè)在人們的生產(chǎn)和生活的過程中都是十分普遍的，特別是當(dāng)電流量是模擬信號(hào)時(shí)，給人們的檢測(cè)帶來了許多的不變，在利用現(xiàn)代科技的高度發(fā)達(dá)給對(duì)電流的檢測(cè)帶來了簡(jiǎn)便的方法，從而給全世界的人們的生產(chǎn)和生活都會(huì)帶來極大的方便的。本裝置是以8051和BS211單片機(jī)為核心，ADC0809作為信號(hào)轉(zhuǎn)換器，DM74163N 作為分頻器的電流檢測(cè)電路。為實(shí)現(xiàn)電流數(shù)據(jù)采集和傳輸提供了極大的便利。該系統(tǒng)靈活性強(qiáng)，易于操作，可靠性高，將會(huì)有更廣闊的開發(fā)前景。本設(shè)計(jì)使用單片機(jī)作為核心進(jìn)行控制。單片機(jī)具有集成度高，通用性好，功能強(qiáng)，特別是體積小，重量輕，耗能低

7、，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)和使用方便等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。第一章 總體設(shè)計(jì)和主要特點(diǎn)本章介紹控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)意義、設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)電路的原理框圖。1.1整體系統(tǒng)框圖 第二章 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)2.1顯示部分電路圖 2.2電流傳感器工作原理電流傳感器是傳感器的一種分類，其主要信號(hào)源是采集信號(hào)的電流大??！主要參數(shù)為其電流大??！檢測(cè)方法一般是檢測(cè)電流特性的器件，一般有電流表之類的！工作原理主要是霍爾效應(yīng)原理.一、以零磁通閉環(huán)產(chǎn)品原理為例:1、當(dāng)原邊導(dǎo)線經(jīng)過電流傳感器時(shí)，原邊電流IP 會(huì)產(chǎn)生磁力線，原邊磁力線集中在磁芯氣隙周圍，內(nèi)置在磁芯氣隙中的霍爾電片可產(chǎn)生和原邊磁力線成正比的，大小僅為幾毫伏的感應(yīng)電壓，通過后續(xù)電

8、子電路可把這個(gè)微小的信號(hào)轉(zhuǎn)變成副邊電流IS ，并存在以下關(guān)系式： IS* NS= IP*NP其中，IS 副邊電流；IP 原邊電流；NP 原邊線圈匝數(shù)；NS 副邊線圈匝數(shù)；NP/NS匝數(shù)比，一般取NP=1。電流傳感器的輸出信號(hào)是副邊電流IS ，它與輸入信號(hào)（原邊電流IP ）成正比， IS 一般很小，只有10400mA。如果輸出電流經(jīng)過測(cè)量電阻RM ，則可以得到一個(gè)與原邊電流成正比的大小為幾伏的電壓輸出信號(hào)。2、傳感器供電電壓VAVA 指電流傳感器的供電電壓，它必須在傳感器所規(guī)定的范圍內(nèi)。超過此范圍，傳感器不能正常工作或可靠性降低，另外，傳感器的供電電壓VA 又分為正極供電電壓VA+和負(fù)極供電電壓

9、VA-。要注意單相供電的傳感器，其供電電壓VAmin 是雙相供電電壓VAmin 的2倍，所以其測(cè)量范圍要相供高于雙電的傳感器。3、測(cè)量范圍Ipmax測(cè)量范圍指電流傳感器可測(cè)量的最大電流值，測(cè)量范圍一般高于標(biāo)準(zhǔn)額定IPN 。二、電流傳感器主要特性參數(shù)1、標(biāo)準(zhǔn)額定值IPN 和額定輸出電流ISN小與傳感器產(chǎn)品的型號(hào)有關(guān)。 ISN 指電流傳感器額定輸出電流，一般為10400mA，當(dāng)然根據(jù)某些型號(hào)具體可能會(huì)有所不同。2、 偏移電流ISO偏移電流也叫殘余電流或剩余電流，它主要是由霍爾元件或電子電路中運(yùn)算放大器工作狀態(tài)不穩(wěn)造成的。電流傳感器在生產(chǎn)時(shí)，在25，IP=0時(shí)的情況下，偏移電流已調(diào)至最小，但傳感器在

10、離開生產(chǎn)線時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生一定大小的偏移電流。產(chǎn)品技術(shù)文檔中提到的精度已考慮了偏移電流增加的影響。3、 線性度線性度決定了傳感器輸出信號(hào)（副邊電流IS ）與輸入信號(hào)（原邊電流IP ）在測(cè)量范圍內(nèi)成正比的程度。4、 溫度漂移偏移電流ISO 是在25時(shí)計(jì)算出來的，當(dāng)霍爾電極周邊環(huán)境溫度變化時(shí)，ISO 會(huì)產(chǎn)生變化。因此，考慮偏移電流ISO 的最大變化是很重要的，其中，IOT 是指電流傳感器性能表中的溫度漂移值。5、 過載電流傳感器的過載能力是指發(fā)生電流過載時(shí)，在測(cè)量范圍之外，原邊電流仍會(huì)增加，而且過載電流的持續(xù)時(shí)間可能很短，而過載值有可能超過傳感器的允許值，過載電流值傳感器一般測(cè)量不出來，但不會(huì)對(duì)傳感器

11、造成損壞。6、 精度霍爾效應(yīng)傳感器的精度取決于標(biāo)準(zhǔn)額定電流IPN 。在+25時(shí)，傳感器測(cè)量精度與原邊電流有一定影響，同時(shí)評(píng)定傳感器精度時(shí)還必須考慮偏移電流、線性度、溫度漂移的影響。第三章 控制系統(tǒng)統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)3.1程序流程圖 程序流程圖3.2 A/D轉(zhuǎn)換子程序EXTRN-INT ：PUSH ACC PUSH pswMOV PSW,#018HMOV DPTR,#78FFH ；A/D轉(zhuǎn)換器首地址 MOVX A,DPTRMOV R1,#030H ；存儲(chǔ)A/D轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)的地址 MOV R1,A POP PSW POP ACC RETI首地址是78FFH ，當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)會(huì)向單片機(jī)發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào)，

12、觸發(fā)單片機(jī)的外部中斷，此時(shí)單片機(jī)響應(yīng)中斷，進(jìn)入中斷服務(wù)程序，讀取轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。3.2 顯示子程序 DISPLAY:MOV A,31H ；將29H 中的16進(jìn)制轉(zhuǎn)換成10進(jìn)制 MOV B,#10 DIV ABMOV B-BIT,A MOV A-BIT,BMOV DPTR ,#NUMTAB ；制定查表啟始地址 MOV R0,#4 DPL1:MOV R1,#250 ；顯示1000次 DPLOP:MOV A,A-BIT ；取個(gè)位數(shù) MOVC A,A+DPTR MOV P0,A MOV P2.0 ACALL D1MS SETB P2.0MOV A,B-BIT ；取十位數(shù) MOVC A,A+DPTR MOV

13、P0,ACLR P2.1 ；開十位顯示 ACALL D1MS SETB P21DJNZ R1,DPLOPDJNZ R0,DPL1 RET D1MS:MOV R7,#80 DJNZ R7,SRET ；實(shí)驗(yàn)板上的7段數(shù)碼管09數(shù)字的共陰極顯示代碼 NUMTAB:DB 03FH,06H,5BH,4FH,66H,06DH,07DH,07H,07FH,06FH該子程序就是將緩存中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)，然后再顯示十位和個(gè)位的數(shù)?？?結(jié)本設(shè)計(jì)是采用一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)來進(jìn)行對(duì)電流檢測(cè)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作，并有效的進(jìn)行控制輸出，它具有全集成化，智能化，高精度，高性能，高可靠性和低價(jià)格等優(yōu)點(diǎn)。在設(shè)計(jì)本作品時(shí)，通過查閱

14、網(wǎng)絡(luò)與圖書館搜集到的資料，再加上指導(dǎo)老師的指導(dǎo)與資料提供，與生活中對(duì)于單片機(jī)的工作原理的觀察和同紅外釋傳感器研究相結(jié)合，設(shè)計(jì)出了這一套電流檢測(cè)系統(tǒng)的主要硬件結(jié)構(gòu)和軟件結(jié)構(gòu)，基本完成了課題的要求，但是由于設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)尚淺，對(duì)課題的研究經(jīng)驗(yàn)還不成熟，使得在技術(shù)的解決與運(yùn)用上顯得粗糙了一些，在某些技術(shù)關(guān)鍵上的敘述不能達(dá)到詳細(xì)、精辟。但是這個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)卻不缺乏自己的特點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)。由于考慮到了成本使用的問題，在硬件上使用了8051單片機(jī)；在軟件上，充分利用了8051的強(qiáng)大功能，實(shí)現(xiàn)了信息的快速處理和控制、顯示功能，能精確檢測(cè)。1李建忠. 單片機(jī)原理及應(yīng)用. 西安. 西安電子科技大學(xué)出版社，2002.2

15、 2余永權(quán). 單片機(jī)在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用. 北京：電子工業(yè)出版社， 2003.10. 3周平，伍云輝單片機(jī)應(yīng)用技術(shù). 電子科技大學(xué)出版社，2004.6 4何立明，MCS-51系列單片機(jī)配置接口技術(shù)，北航出版社，19995大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)組. 大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn). 北京：高等教育出版社， 2004.5. 6戴梅萼，史嘉權(quán). 微型計(jì)算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用. 清華大學(xué)出版社，2008.3 7Short Message Pereto Pere Protocol Specifi-cationv3.4(document version:-12-oct-1999 issue1.2 S致 謝這兩周來，得到姜老師和專業(yè)老師對(duì)我

16、的諄諄教誨和幫助，學(xué)會(huì)了8051單片機(jī)工作原理以及電路的設(shè)計(jì)，控制電路的設(shè)計(jì)等等，使自己多年來所學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)踐做到有機(jī)的組合，進(jìn)一步深化鞏固自己的理論知識(shí)。同時(shí)也讓我深深體味到電子是一種更新很快的行業(yè)，要想跟上時(shí)代，就得自我不斷的努力，只靠在學(xué)校所學(xué)的東西是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，所以必須在以后的工作的中不斷的學(xué)習(xí)，打下堅(jiān)定的基礎(chǔ)。在此，我表示衷心的感謝。尤其是指導(dǎo)老師對(duì)我的關(guān)心和幫助，這次課程設(shè)計(jì)能圓滿的成功，多是得于指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)和詳細(xì)的批改。他無論在理論上還是實(shí)踐中都給予我有很大的幫助，使我得到不少的提高，這對(duì)于我以后的工作和學(xué)習(xí)都有一種巨大的幫助，感謝他耐心的輔導(dǎo)。另外，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，

17、同組的同學(xué)同樣給了我很大的幫助，此外我還得到很多同學(xué)的不少幫助，解決了不少的難題。在此，我由衷的感謝他們對(duì)我的幫助。附錄 Q1 NPN Q2 NPN U3 1 2 3 A B C Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 15 14 13 12 11 10 9 7 6 4 5 E1 E2 E3 74LS138 U1 8 7 6 5 4 3 2 1 P1.7 P1.6 P1.5 P1.4 P1.3 P1.2 P1.1 P1.0 P3.7/RD P3.6/WR P3.5/T1 P3.4/T0 P3.3/INT1 P3.2/INT0 P3.1/TXD P3.0/RXD P2.7/A15 P2.6/A14 P2.5/A13 P2.4/A12 P2.3/A11 P2.2/A10 P2.1/A9 P2.0/A8 P0.7/AD7 P0.6/AD6 P0.5/AD5 P0.4/AD4 P0.3/AD3 P0.2/AD2 P0.1/AD1 P0.0/AD0 17 16 15 14 13 12 11 10 28 27 26 25 24 23 22 21 32 33 34 35 36 37 38 39 U2 16 12 R1 100R VREF(- VREF(+ ALE ADD C ADD B ADD A IN7