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1、數(shù)理與信息工程學(xué)院《單片機(jī)原理及應(yīng)用》期末課程設(shè)計——單相電子式預(yù)付費(fèi)電度表數(shù)理與信息工程學(xué)院《單片機(jī)原理及應(yīng)用》期末課程設(shè)計題目:單相電子式預(yù)付費(fèi)電度表專業(yè):計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)(專升本)班級:計算機(jī)081班姓名:屠項良學(xué)號:08191128指導(dǎo)老師:余水寶成績:(2009.6)數(shù)理與信息工程學(xué)院《單片機(jī)原理及應(yīng)用》期末課程設(shè)計——單相電子式預(yù)付費(fèi)電度表目錄第1節(jié)引言……………………………………………………………………………11.1單相電子式預(yù)付費(fèi)電度表概述…………………………………………………11.2本設(shè)
2、計的功能介紹和工作過程…………………………………………………1第2節(jié)系統(tǒng)主要硬件電路設(shè)計…………………………………………………………32.1有功電能測量的基本原理………………………………………………………32.2預(yù)付費(fèi)電度表電路………………………………………………………………32.2.1電能計量電路……………………………………………………………42.2.2控制部分…………………………………………………………………42.2.3顯示電路…………………………………………………………………52.2.4IC卡接口電
3、路……………………………………………………………62.2.5電能存儲電路……………………………………………………………72.2.6掉電檢測電路……………………………………………………………82.2.7磁保持繼電器驅(qū)動電路…………………………………………………8第3節(jié)系統(tǒng)軟件設(shè)計……………………………………………………………………103.1主程序設(shè)計流程圖以及相應(yīng)代碼………………………………………………103.2IC卡檢測及讀寫程序設(shè)計………………………………………………………113.3外中斷0服務(wù)程序流程
4、圖以及相應(yīng)代碼………………………………………143.4定顯示器0中斷服務(wù)程序流程圖以及相應(yīng)代碼………………………………16第4節(jié)結(jié)束語……………………………………………………………………………25參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………………26數(shù)理與信息工程學(xué)院《單片機(jī)原理及應(yīng)用》期末課程設(shè)計——單相電子式預(yù)付費(fèi)電度表單相電子式預(yù)付費(fèi)電度表數(shù)理與信息工程學(xué)院08計算機(jī)專升本屠項良指導(dǎo)教師:余水寶第1節(jié)引言電度表作為電能計量工具,在國民經(jīng)濟(jì)各部門中得到廣泛應(yīng)用.長期以來,使用的都是
5、機(jī)械式感應(yīng)電度表.它具有耗電多、笨重、需要手工抄表、防竊電性能低等缺點。隨著微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,微控制器(單片機(jī))和大規(guī)模集成電路在電能計量領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,使電度表的技術(shù)水平和性能得到長足發(fā)展。1.1單相電子式預(yù)付費(fèi)電度表概述預(yù)付費(fèi)電度表雖然只是普通計量器具,但是由于微控制器引入,對設(shè)計者提出了很高的要求。這是因為由電源等引入的干擾很容易導(dǎo)致程序出錯,可能引起不可預(yù)測的后果,諸如剩余電能等數(shù)據(jù)的丟失或改變、電度表死機(jī)等情況。你家用電腦和普通儀器儀表對死機(jī)是允許的,通過人工復(fù)位、重新設(shè)置等手段就可以恢復(fù),
6、但對電度表而言則是致命的。而且,預(yù)付費(fèi)電度表的工作條件相當(dāng)惡劣,因此,對其可靠性的要求也相對較高,一般說來主要體現(xiàn)在以下幾個方面:1、常年不間斷運(yùn)行,這要求設(shè)備具有高質(zhì)量和高可靠性。2、電度表進(jìn)行校表時要經(jīng)歷最惡劣的慢上下電考驗。所謂慢上電是指電度表的電源電壓從零到最大的時間太長,不能使單片機(jī)很可靠的復(fù)位,致使電度表工作異常;慢下電是指電源斷開時,單片機(jī)的電源不會馬上為零,而需要一段時間,在這段時間中,單片機(jī)中的程序指針PC可能會出錯,即程序跳出正常軌道,出現(xiàn)混亂,甚至陷入死循環(huán)。3、由于主要面向廣大群眾
7、,要求成本盡可能低,所以在保證可靠性的前提下,要求硬件電路簡單。4、電能的計量關(guān)系到用戶繳納電費(fèi)的多少,涉及經(jīng)濟(jì)的事實不允許出現(xiàn)差錯,所以電度表要求對電能計量準(zhǔn)確、精度高。因此,電度表有多少功能并不是最重要的,關(guān)鍵是做到低功耗、高可靠性。1.2本設(shè)計功能介紹和工作過程預(yù)付費(fèi)電度表具備以下功能:1、用戶將存有電能的IC卡插入卡槽,卡中電能被讀入表中,同時把IC卡清”0”;2、??▽S?當(dāng)有非本機(jī)卡或異物插入卡槽時,能及時發(fā)現(xiàn),切斷卡座的供電,并在液晶顯示屏上給出相應(yīng)的漢字提示信息。3、電度表正常工作時,液晶
8、顯示剩余電能值、已用電能值,并隨時改寫剩余電能和已用的工作是否正常及用電負(fù)荷的大小。4、當(dāng)表內(nèi)剩余電能不足20KW.H時,在液晶顯示器上顯示“請及時購電”26數(shù)理與信息工程學(xué)院《單片機(jī)原理及應(yīng)用》期末課程設(shè)計——單相電子式預(yù)付費(fèi)電度表以提醒用戶余電不多,及時購電。5、當(dāng)表內(nèi)剩余電能為0時,自動斷電,這時用戶不能用電。在用戶將重新購電的IC卡插入槽中時,表完成上述第一項的功能,恢復(fù)供電。6、有負(fù)荷限制功能。當(dāng)用戶電流大于25A時