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畢業(yè)設(shè)計—智能電力監(jiān)測儀的設(shè)計
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資料類別
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電子電工畢業(yè)論文（設(shè)計） |
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課程(專業(yè))
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單片機 |
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關(guān)鍵詞
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實時監(jiān)測|電網(wǎng)質(zhì)量 |
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適用年級
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大學 |
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身份要求
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普通會員 |
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金 幣
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44 （金幣如何獲得？） |
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文件格式
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word+.sch |
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文件大小
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1058K |
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發(fā)布時間
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2010-03-17 10:12:00 |
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預(yù)覽文件
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無 |
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下載次數(shù)
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10 |
| 發(fā)布人 |
zxx010 |
內(nèi)容簡介：
畢業(yè)設(shè)計—智能電力監(jiān)測儀的設(shè)計（附有圖紙） 共85頁，36935字。
目錄
引言 1
1 概述 2
1.1 課題背景 2
1.2 電力儀器發(fā)展狀況 2
1.3 模塊化思想的提出 3
1.4 智能電力監(jiān)測儀表研制的意義 4
1.5 課題的任務(wù)以及開發(fā)工程 5
2 電力參數(shù)基本量的測量理論 7
2.1 頻率的測量 7
2.1.1 硬件測頻方法 7
2.1.2 軟件測頻方法 7
2.2 電壓/電流有效值及電壓偏差 8
2.3 功率及功率因數(shù) 9
2.4 本章小結(jié) 9
3 系統(tǒng)總體設(shè)計 10
3.1 系統(tǒng)設(shè)計方案的確定 10
3.2 電能計量芯片的選用 12
3.2.1 幾種電能計量芯片的比較 12
3.3 單片機選型 14
3.3.1 單片機的選擇原則 14
3.3.2 單片機選型 15
3.3.3 P89C61X2單片機 16
3.4 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 17
3.5 本章小結(jié) 18
4 系統(tǒng)硬件設(shè)計 19
4.1 硬件設(shè)計準則 19
4.2 主控模塊的設(shè)計 19
4.2.1 單片機控制系統(tǒng)組成 20
4.2.2 集成處理器存儲器FM31256 20
4.2.3 I2C總線及其工作原理 21
4.2.4 主控模塊功能的實現(xiàn) 23
4.3 測量模塊的設(shè)計 24
4.3.1 電流/電壓互感器 25
4.3.2 高速同步串口（SPI） 26
4.3.3 數(shù)據(jù)采集端接口電路 27
4.3.4 與單片機通信端接口電路 28
4.3.5 測量電路電源接口 29
4.4 人機接口模塊的設(shè)計 30
4.4.1 顯示模塊 30
4.4.2 鍵盤 31
4.5 開關(guān)控制模塊的設(shè)計 32
4.5.1 開關(guān)量輸入 32
4.5.2 繼電器輸出 34
4.6 通信模塊 34
4.7 硬件抗干擾技術(shù) 36
4.7.1 干擾的來源及后果 36
4.7.2 硬件抗干擾設(shè)計 36
4.8 本章小結(jié) 37
5 系統(tǒng)軟件設(shè)計 38
5.1 基于MCU系統(tǒng)程序設(shè)計的基本方法 38
5.1.1 系統(tǒng)程序的基本特點 38
5.1.2 系統(tǒng)程序的設(shè)計流程 38
5.2 系統(tǒng)初始化模塊 39
5.3 中斷服務(wù)模塊 40
5.4 測量模塊 41
5.4.1 測量模塊程序流程圖 41
5.4.2 數(shù)據(jù)處理的實現(xiàn) 42
5.4.3 數(shù)字濾波算法（去極值算術(shù)平均濾波） 43
5.5 顯示和按鍵模塊 44
5.5.1 LED數(shù)碼顯示模塊 45
5.5.2 按鍵處理模塊 46
5.6 時鐘模塊 47
5.7 通信模塊 48
5.8 開關(guān)控制模塊 49
5.9 軟件抗干擾設(shè)計 50
5.10 本章小結(jié) 51
6 系統(tǒng)調(diào)試和誤差分析 52
6.1 調(diào)試技術(shù)簡介 52
6.1.1 硬件調(diào)試 52
6.1.2 軟件調(diào)試 53
6.2 誤差分析 54
6.3 本章小結(jié) 54
7 技術(shù)經(jīng)濟分析 55
8 結(jié)論 56
附錄A 59
附錄B 68
附錄C 80
附錄D 81
摘要
隨著電力工業(yè)的不斷發(fā)展，用電設(shè)備對供電電網(wǎng)的可靠性和安全性要求越來越高，需要對電網(wǎng)的各種運行參數(shù)進行實時監(jiān)測，并根據(jù)檢測的數(shù)據(jù)分析電網(wǎng)的運行質(zhì)量，預(yù)防因供電質(zhì)量引起的用電設(shè)備故障和生產(chǎn)事故。電力監(jiān)測儀是一種多功能的電力智能儀表，是電力自動化系統(tǒng)中重要的組成部分，對于實現(xiàn)電網(wǎng)安全、高效和經(jīng)濟的運行有十分重要的作用。
隨著電子工業(yè)的迅猛發(fā)展，磁電儀表逐漸被取代，單片機和DSP越來越多的應(yīng)用到這些領(lǐng)域。考慮到儀表的成本，本設(shè)計采用了P89C61X2單片機作為核心，并使用高精度三相電能測量專用芯片ADE7758，通過硬件和軟件實現(xiàn)對頻率、電壓電流有效值、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)等的實時測量，并可實現(xiàn)按鍵控制、數(shù)碼顯示和通訊等功能，集測量、控制、保護、通信于一體。
本設(shè)計簡述了電力儀器的發(fā)展現(xiàn)狀，詳細介紹了低成本電力監(jiān)測儀的設(shè)計方案，采用模塊化思想進行設(shè)計，并在此基礎(chǔ)上詳細介紹了各個部分的軟硬件開發(fā)過程。通過測試，所設(shè)計的儀表能夠?qū)崿F(xiàn)智能電力監(jiān)測功能。
關(guān)鍵詞:實時監(jiān)測；電網(wǎng)質(zhì)量；智能儀表；單片機；電能計量芯片；模塊化
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