住宅公用路灯用电量分配装置地设计.doc

《住宅公用路灯用电量分配装置地设计.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、住宅公用路灯用电量分配装置的设计目录项目概况11课题简介11.1单片机的简单介绍11.2社会需求21.3立题意义32住宅公用路灯用电量分配装置工作原理与用途32.1住宅公用路灯用电量分配装置32.2用电量的分配原理32.3系统总体方案的确定43系统电原理图设计53.1主系统设计及其分析53.2执行分配的继电器电路设计及其分析53.3系统供电电源电路设计及其分析63.4住宅公用路灯用电量分配装置的应用示例64可靠性问题64.1看门狗电路64.2长期运行须考虑的安全性问题115软件结构及程序清单125.1软件结构及其说125.2程序设

2、计思想与具体程序清单14致17参考文献18附录19附录1电用量分配装置原理图19附录2主系统电原理图20附录3应用示例21项目概况本课题的设计目标是利用单片机基础知识、汇编语言等技术设计出—用电量分配装置能快速准确的使楼道的路灯用电的电费能自动的分摊到用户的电表中去，以便解决用户安装路灯后费用收缴不方便的难题。本设计只有采用智能化才能满足（成本因素、功能因素、性能因素等）功能要求。为此，本设计选择了ATMEL公司的51系列单片机89C2051作为控制核心，它的掉电运行模式能满足低功耗的要求。该系统的设计要点为：①系统时钟为1MHZ

3、，目的是减少系统功能。因为系统对运行速度要求很低，外围继电器的动作时间和路灯按键的响应时间，均为ms级以上。②环境照度检测电路采用单电源比较器LM393实现。当环境照度变低，使得光敏电阻的阻值大于100千欧时,比较器LM393翻转,1脚输出为低电平送入单片机引脚P30。单片机根据此引脚电平状态决定是否可以使用路灯。③路灯点亮按钮电路。当任何一个楼层住户门口的路灯按钮按下时，均会通过光电耦合器TL521-2，使得单片机P32引脚产生一个负跳变，从而触发外中断INTO，唤醒单片机，控制继电器电路动作，点亮路灯。当然，路灯能否点亮首先取

4、决于P30的状态。④看门狗及复位电路由MAX813L实现。MAX813L本身具有上电复位、手动复位功能，同时利用含的看门狗电路，保证系统能自动从死机状态恢复正常工作。P33为喂狗信号输出引脚。只要保证能及时喂狗，就能避免系统复位。⑤继电器接口电路均采用光电隔离，以提高系统的抗干扰能力，实现强、弱电系统的隔离。为了降低功耗，采用工作电压为12V的小型封装继电器。因为5V继电器的驱动电流大，功耗也会提高。⑥继电器电路动作设计的关键是继电器触点合、断的延时时间，必须考虑继电器的动作有一定时滞，否则，会出现上个继电器尚未彻底断开，下一个继

5、电器已经动合的现象，使得系统分配精度出现较大误差，甚至不能正常分配。⑦主系统采用+5V电源。为了降低成本，采用“变压器降压—整流—滤波—稳压”的线性电源。这里选用了78M053端稳压器。变压器尽管与继电器工作电源所需的变压器为同一变压器，但绕组副边独立，减小相互影响。⑧继电器工作电压为+12V，考虑到继电器对电压要求不是很高的特点，这里采用“变压器—降压—整流”的方式，没有稳压，同时也没有大容量电容滤波。这是在实际开发过程中，发现如果有大容量电容滤波，会出现继电器动作失常的现象。原因是：大容量电容储存的电能使得继电器关断时间延长。

6、虽然已经考虑到继电器动作存在延时的问题，但还导致上个继电器没有关断，下个继电器动合的现象。本设计的主要任务是实现单片机对用电量分配装置的智能化控制。要实现①电费的自动分摊；②保证系统死机后的自恢复；③保证系统长年累月的进行；④保证装置本身的安全性。本文针对以上几方面，对住宅公用路灯用电量分配装置设计了一些可行性方案，并对这些方案进行了分析。1课题简介1.1单片机的简单介绍单片微型计算机（SingleChipMicrocomputer）简称单片机，是指集成在一块芯片上的计算机，它具有结构简单、控制功能强、可靠性高、体积小、价格低等优

7、点，在许多行业都得到了广泛的应用。在航天航空、地质石油、冶金采矿、机械电子等许多领域单片机都发挥了巨大作用。单片机又称单片微控制器,它由运算器、控制器、存储器、输入设备以及输出设备共五个基本部分组成。还有单片机是把包括运算器、控制器、少量的存储器、最基本的输入输出口电路、串行口电路、中断和定时电路等都集成在一个尺寸有限的芯片上。尽管目前单片机的品种很多，但其中最具有代表性的当属INTEL公司的MCS-51系列的单片机，MCS-51是在MCS-48的基础上于80年代初发展起来的，虽然它仍然是8位的单片机，但其功能有很大的增强；此外它

8、还具有品种全、兼容性强、软／硬件资料丰富等特点，因此，应用非常广泛，成为继MCS-48之后最重要的单片机品种。直到现在MCS-51仍不失为单片机中的主流机型。MCS-51单片机的典型芯片是8031、8051、8751。8051部有4KBROM，87