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1、单相电参数测量仪目录1方案比较与论证31.1总体方案论证31.2主控制器论证41.3键盘模块论证41.4显示方案论证42系统硬件设计52.1系统硬件的基本组成52.2单元电路设计52.2.1单片机系统板电路52.2.2测量电路62.2.3输入电路92.2.4继电器控制电路92.2.5掉电存储模块92.2.6键盘模块102.2.7液晶显示电路102.2.8打印机电路103软件设计104系统测试114.1测试环境114.2测试结果124.3误差分析125总结13参考文献：1312单相电参数测量仪摘要：本设计以凌阳SPCE061A16位单片机和电参数测量
2、专用芯片CS5463为核心。工频电压、电流信号分别通过电压互感器、电流互感器再经阻容网络滤波后进入芯片CS5463。CS5463是多功能、高精度集成芯片，用于测量电压、电流、有功功率、功率因数、频率等电参量。电量通过凌阳单片机的时基中断累加有功功率得到。该系统以液晶显示和键盘作为人机交互界面，用按键实现显示切换等功能，同时还具有打印功能、大负载断电报警功能、预购置电能功能、分时计量电量功能、语音功能，具有很好的人机交互性能。关键词：凌阳SPCE061A16位单片机、CS5463、电压互感器、电流互感器、LCD液晶显示Abstract:Thisdes
3、igntakesLingYangtheSPCE061AmonolithicintegratedcircuitandchipCS5463asacore.Thepowerfrequencyvoltage,theelectriccurrentsignalthroughthevoltagetransformer,thecurrenttransformer,afterpassingthroughtheRCsetfilter,enterCS5463separately.CS5463measuresvoltage,electriccurrent,activepo
4、wer,powerfactor,frequencyandsoon.Intheinterruptroutine,themonolithicintegratedcircuitaccumulatestheactivepowertoobtaintheelectricquantity.Thissystemtakestheman-machineinteractioncontactsurfacebytheliquidcrystaldisplayandthekeyboard,realizesfunctionsandsoondemonstrationcutwitht
5、hepressedkey,meanwhilehastheprintingfunction,thehighloadingpowerfailurewarningfunction,thepre-purchaseelectricalenergyfunction,thetimesharingmeasurementelectricquantityfunction,thepronunciationfunctionandsoon.Keywords:SPCE061A、CS5463、Potentialtransformers、Currenttransformers、L
6、CDdisplay12一、方案比较与论证1.1总体方案论证方案一：系统对电压、电流信号分别测量，测量功率时则将电压、电流信号取出，送到功率测量模块进行测量，原理框图如图1。整个系统是采用模拟控制方式，硬件电路实现复杂，功率因数测量难以实现，系统不能实现复杂的控制和运算，控制方案的改善也比较麻烦。电流信号电压信号切换开关信号放大信号放大电流测量电压测量功率测量数码显示图1方案二：基于单片机的测量系统，用真有效值转换芯片AD637做有效值转换,分别对U，I进行过零比较，将相位差对应的脉冲宽度及对应的工频周期提取出来，输入单片机进行各参数的计算。原理框图
7、如图2。但是该系统测量精度不能达到题目要求，且AD637价格较高。电流信号比较器电压信号射极跟随器射极跟随器比较器模拟开关放大环节真有效值转换AD637单片机图2方案三：基于单片机的测量系统，单片机系统具有成本低、效益高的优点并且在灵活性和程序可移植性方面明显优于方案一。利用多功能功率/电能测量芯片CS5463测量电压、电流、有功功率、功率因数和电量，芯片精确度高，低功耗，集成度高，使得电路简化，成本较低。经过比较我们采用方案三。1.2主控制器论证12方案一：采用51单片机AT89S52为主控制器，AT89S52单片机算术运算功能强，但是其为8位微
8、处理器，在数据处理方面显然逊色于16位机，基于整个系统的速度要求，51单片机也不能满足要求。其内部的RAM和ROM都比较小
