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基于NEC单片机的漏电检测仪表的设计
来源:本站整理  作者:佚名  2009-03-03 13:49:10



  漏电信号采集模块

  漏电信号的采集是通过霍尔传感器实现的 ,从霍尔传感器得到的是直流信号,信号经过放大和滤波,即可送到单片机,进行A/D转换处理。

  参数存储模块

  在系统投入工作前要进行参数设置,如产品序列、零点调整、比例系数、代码修改密码等参数,系统将这些参数写入到EEPROM中。为了减少读写EEPROM的次数,在系统开机时将数据从EEPROM中读出,保存在单片机的RAM中。

本系统采用的是具有I2C接口的2kbits容量的EEPROM AT24C02。I2C总线极大地方便了系统的设计,无须设计总线接口,且有助于缩小系统的PCB面积和复杂度。参数存储单元电路如图3所示。

 

  图3 参数存储电路

  在图3中所示的电路中,AT24C02的地址为000,电阻R201和R202起拉高的作用,SCL与SDA为接入单片机I/O的连接线,用于I2C总线时钟和数据的传输操作。

  人机接口模块

  人机接口部分采用简洁的4键输入控制和五位七段数码管显示。可以进行参数设定和实时显示漏电数据,以实现较好的人机交互。本设计采用在软件上对输入进行消抖处理方案,并对按键状态进行连续的判断处理,直到按键松开为止,然后才执行相应的处理程序。漏电数据显示采用五位七段数码管动态显示方式,使用74HC595锁存动态显示数据。本设计巧妙地将按键输入与动态显示数位选择端口共用,减少了单片机端口的应用,从而达到系统优化及降低产品成本的目的。

  软件设计

  漏电检测电路的软件设计流程图如图4所示:系统启动后,立即执行系统初始化程序,从EEPROM中读取设定的参数,接着将这些数据逐个显示出来,可供操作人员核对。然后开始调用A/D采样子程序,获取10位精度的漏电信号数据,经过处理可以得到最终的漏电大小,再将数据输出到数码管显示。

 

  图4 系统软件设计流程

  由于有时使用人员要对参数进行检验和修改,在上述流程中,我们插入了按键扫描模块,通过按键可以进入到参数检验和修改设置状态。

  结语

  随着单片机技术的发展,单片机在电气装置领域也得到广泛应用,使各种电气设备朝着数字化、智能化的方向发展。基于NEC单片机UPD78F9234芯片设计的漏电监测仪,结构简单,软硬件协调,功能全面。

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