吴文杰基于单片机的低电网电压频率监测系统设计.doc

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1、摘要IIAbstractIII第一章绪论11.1问题的提出11.2设计的意义11.3设计的主要内容11.4抗干扰设计2第二章系统概述32.1电压/频率的测量方法32.1.1频率的测量原理32.1.1.直接测频法32.1.2.2电压-时间变化型（V/F）转换法（间接测量法）62.3系统总体框图7第三章系统硬件电路的设计93.1单片机处理控制电路93.2频率信号预处理电路103.2.1降压电路103.2.2放大电路103.2.3整形电路113.4A/D转换电路123.5看门狗电路部分143.6数码管显示电路153.7电源电路的设计183.8串口通信电路20第四章系统控制软件设计234

2、.1系统软件框图234.2频率测量子流程图244.3A/D转换子流程图254.4显示子程序264.5延时子程序274.5PROTEUS仿真实验28第五章误差分析295.1“±1”误差295.2时基稳定误差295.3周期测量法的误差295.4多周期同步法的误差305.5进一步提高频率测量精度的方案31参考文献33总结体会34致谢35附录36IV摘要在电力系统当中，信号频率在测量系统和技术研究以及工业运用中占有很大的比重，电网频率（F）在电能的运输以及生产的过程中占到举足轻重的地位，同时也为电力测量的指标参数。电力系统频率的变化直接反应了电力负荷的变化。那么提高电网系统中低压的频率检

3、测，将会提高运行效率与监控效率。本设计以51单片机AT89C52的芯片为硬件的核心，并以A/D转换为核心，采用的A/D转换芯片为AD0809芯片，将采集到的数据在数码管上显示，能过实现低压电网频率的实事监控。该设计利用数字检测系统来得到电流以及电压的相位差，并利用单片机获取频率并在数码管上显示，本文设计的装置有以下特点：时间响应短、对外抗干扰能力好、精度较高的特点，本设计中将频率测量运用在低电压电网中，把测得的频率数值送入显示电路里进行显示。本文从频率计的原理出发，介绍了基于单片机的数字频率计的设计方案，最后在PROTEUS软件中进行元器件搭载并进行仿真得到结果。关键词：51单片

4、机；低压电频率；PROTEUS软件;AT89C52；A/D转换IVAbstractInthepowersystem,Thesignalfrequencyhasalargeproportioninthemeasurementsystemandtechnologyresearchandindustrialapplication,thepowerfrequency(F)toplayadecisiverolepositioninthetransportofelectricenergyandtheprocessofproduction,butalsoforthemeasurementofp

5、owerparameters.Thechangeofpowersystemfrequencydirectlyreflectsthechangeofpowerload.Howtoimprovethedetectionfrequencyoflowvoltagepowersystem,willimprovetheoperationefficiencyandefficiencymonitoring.Thisdesignisbasedon51single-chipAT89C52chipasthecoreofthehardware,andA/Dconversionasthecore,usin

6、gtheA/DconversionchipAD0809chip,thecollecteddatawillbedisplayedonthedigitaltube,torealizethepracticalmonitoringlowvoltagepowergridfrequency.Thedesignistheuseofdigitaldetectionsystemtoobtainthecurrentandvoltageofthephasedifference,andtheuseofsingle-chipfrequencyacquisitionanddisplayinthedigita

7、ltube,thedevicehasthefollowingcharacteristics:shortresponsetime,foreigninterferenceability,highprecision,thisdesignwillusefrequencymeasurementinlowvoltagepowergrid,Fromtheprincipleoffrequencymeter,thispaperpresentsadesignschemeofdigitalfreque