毕业论文（设计）基于89c51的自动断电保护系统设计说明书.docVIP

单片机系统 课程设计任务书 题 目 基于89c51的自动断电保护系统设计 课题性质 工程设计 课题来源 自拟 指导教师 臧海河 主要内容 （参数） 利用89C51设计自动断电保护系统，实现以下功能： 1．；2．3． （进度） 第1-2天：熟悉课程设计任务及要求，查阅技术资料，确定设计方案。 第3-4天：按照确定的方案设计单元电路。要求画出单元电路图，元件及元件参数选择要有依据，各单元电路的设计要有详细论述。 第5-6天：软件设计，编写程序。 第7-8天：实验室调试。 第9-10天：撰写课程设计报告。要求内容完整、图表清晰、文理流畅、格式规范、方案合理、设计正确，篇幅合理。 主要参考 资料 [1] 张迎新．单片微型计算机原理、应用及接口技术（第2版）．北京：国防工业出版社，2004．．北京 系（教研室）主任签字： 年 月 日 目 录 一、引言 4 二、总体方案设计 5 三、硬件电路设计 6 3.1 单片机最小系统 6 3.2 电流采样电路和继电器控制电路 7 3.3 A/D采样电路 8 3.4键盘和显示接口电路 10 3.5声光报警电路 11 四、系统软件设计 13 4.1主程序设计 13 4.2中断服务程序设计 13 4.3键盘和显示子程序设计 15 五、系统调试 16 六、总结 16 参考文献： 17 附件A 18 附件B 23 一、引言 随着家用电器的增多，人们也越来越关心用电器的保护和用电安全的问题。因此自动断电保护系统，逐步广泛应用于家庭用电器的保护设施，它能够实现开机后自动恢复供电功能。当内部电路短路，用电功率超过设定值时，自动断电保护系统就会自动断开用电器的供电回路，使用电器停止工作，能够防止用电器进一步的损坏，避免发生一些不必要的损失。 该设计采用电流互感器，来采样线路上的电流值，然后与用户设定值进行比较，控制继电器的常闭点的断开与闭合， 从而控制用电器的供电回路的断开与闭合。同时该设计还提供了声光报警，用户可以及时的处理事故。用户还可以通过键盘来设置限制电流的大小，同时电流的采样值和设置值都会通过数码管显示出来，以供用户方便的使用和观察。 二、总体方案设计 按照任务要求和系统设计要求，控制系统包括以下几个部分： 控制器。作为系统的核心元件，我们采用89C51单片机。 电流采样。通过一个互感器进行电流的采样，将线路上的大电流转换为小电流值再通过一个电阻将其转换成电压信号，方便单片机的读取。 键盘。通过键盘可以设置限制电流值。 数码管显示。可以显示设置电流以及实时电流值大小。 A/D转换。采用ADC0809八位模数转化器。 继电器。当电流过大时，继电器断开，电路回路切断。 声光报警。当电流值超过设定值时，二极管发光。喇叭发出经声 。 总体设计结构图如图2-1所示： 图2-1 总体设计结构图 三、硬件电路设计 （1）单片机最小系统 微控制器采用ATC89C51，89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS8位微处理器。· 4K字节可编程存储器 · 全静态工作：0Hz-24MHz · 128*8位内部RAM · 32可编程I/O线 · 两个16位定时器/计数器 · · 片内振荡器和时钟电路 图3-1 89C51单片机最小系统电路图 复位电路，采用5V供电，可以实现上电复位和手动复位电路，每当系统上电，微控制器内部设置复位，所以每次启动都需要重新设置限制电流大小，否则则默认为初始设置10A。当微控制器运行发生错误时，可以对其手动复位，使其重新启动运行，再进行设置限制电流大小。 时钟电路，采用6MHz晶振给单片机提供时钟信号。 （2） 电流采样电路和继电器控制电路 电流采样电路，通过电流互感器按一定比例采样线路上的电流值大小，通过一个电阻，将电流信号转换为电压信号，方便单片机进行A/D转换， 继电器控制电路，当线路上的电流值大于设定电流值时，将P1.1端口置1，使Q1形成通路，则继电器常闭点断开，用电器电路回路断开，则用电器停止工作。 电路图如图3-2所示： 图3-2电流采样电路和继电器控制电路图 （3）A/D采样电路 ADC0809引脚结构 ADC0809各脚功能如下：D7-D0：8位数字量输出引脚。IN0-IN7：8位模拟量输入引脚。VCC：+5V工作电压。GND：地。REF（+）：参考电压正端。REF（-）：参考电压负端。START：A/D转换启动信号输入端。ALE：地址锁存允许信号输入端。（以上