基于stc12c5410ad单片机的单相电参数测量仪设计

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1、万方数据第25卷第1期2010年2月郑州轻工业学院学报(自然科学版)JOURNALOFZHENGZHOUUNIVERSITYOFLIGHTINDUSTRY{NaturalScience}V01．25No．1Feb．2010文章编号：1004—1478(2010)01—0057—04基于STC12C5410AD单片机的单相电参数测量仪设计王俊杰，顾冬华(郑州轻工业学院电气信息工程学院，河南郑州450002)摘要：以高精度电表集成电路CS5463为计量核心，设计了一种基于sTCl2c54lOAD单片机的单相交流参数测量仪．该系统与采样、过零比较电路配合，利用单片机片内定时器测量频

2、率和相位差；与采样、放大、精密整流和滤波电路配合，利用CS5463片内A／D转换器通过瞬时采样法测量电压、电流有效值计算出视在功率、有功功率和无功功率．通过12864LCD显示出各参数测量值．关键词：高精度；单相交流电；参数测量仅中图分类号：TP216文献标志码：ADesignofsingle·phaseelectriealparametermeasuringinstrumentbasedonSTCl2C5410ADMCUWANGJun-jie，GUDong-hua(CollegeofElectr．1nfor．Eng．，ZhengzhouUniv．ofLightInd．，Zh

3、engzhou450002，China)Abstract：ThesinglephaseACparametersinstrumentwasdesignedbasedonSTCl2C5410ADusinghishprecisionelectricmeterICCS5463asitsmeasurementCOre．Combinedwithsampling，zero—crossingeompari-8011circuit，themeasurementfrequencyandphasedifferenceoftimerinMCUwereutilized；combinedwithsamp

4、ling，amplifier，precisionrectificationandfiltercircuit，utilizingtheA／DconverterinCS5463andtheeffectivevalueofvoltage，currentismeasuredthroughinstantaneoussamplingmethod，andtheapparentpower．activepowerandreactivepower黜workedout．Everymeasurementvalueisdisplayedby12864LCDatlast．Keywords：hiighpr

5、ecision；single-phaseACelectric；measurementinstrumentO引言工频交流电参数的测量在工业控制、电力系统、电气测量及各种机电一体化装置中具有重要的意义，而传统的交流电参数测量方案大多利用电子电度表芯片AD7750和AD7755t¨，存在着测量范围小、硬件电路复杂且软件运算量大、测量精度低等问题．本文拟采用CirrusLosie公司推出的高精度电表集成电路CS5463，以宏晶科技公司的高性能单片机STCl2C5410AD为核心设计出一种工频交流电收稿日期：2009—09—03基金项目：国家高科技研究发展计划项目(2006AA0601

6、01)作者简介：王俊杰(1972一)，男，河南省南乐县人，郑州轻工业学院实验师，主要研究方向为模糊控制技术．万方数据·58·郑州轻工业学院学报f自然科学版)2010矩参数测量仪，精确地测量工频交流电的电压、电流、频率、有功功率、无功功率、功率因数等各种单相电参数．1STCl2C5410AD单片机简介STCl2C5410AD单片机是宏晶科技生产的单时钟／机器周期的单片机，是高速／低功彬超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，但是速度比传统8051单片机快8～12倍，内部集成MAX810专用复位电路，4路PWM输出，8路高速10位AD转换，超强抗干扰

7、．工作电压3．8—5．5V或者2．4～3．8V，工作频率范围0～35MHz，相当于普通8051单片机的0-420MHz，片上集成512B的RAM，通用I／O口复位后可设置成四种模式：准双向口／弱上拉；推彬强上拉；仅为输Ⅳ高阻；开漏．每个I／O口驱动能力均可达到加mA，但整个芯片最大不超过55mA，通用全双工异步串行口(UART)，由于STCl2系列是高速的8051，也可再用定时器软件实现多串13【2】．STCl2C5410AD单片机引脚图如图1．P2．2P2．3RSTRxD，P3．OTxD，P3．IXT