数字直流功率表数字直流功率表.docVIP

摘 要 本论文阐述了功率测量系统的设计思路和具体设计步骤。依据单片机接口技术的原理，以测量功率为主要设计意图。设计和制作一台直流功率表，用于太阳能电池组发电量的统计或其他应用场合。能测量电压、电流、计算实时功率、累计电量，自带时钟，能测量天内累计电量、记录每分钟电压、电流、输出功率值并通过串行接口可将数据发送至电脑。集测量、显示等功能于一体，设计完整、结构清晰、操作简单。在本设计中，对电路中电压和电流分别进行采样，再经模数转换将模拟量变为对应的数字量，并通过显示电压和功率。本文详细论述了硬件电路的组成。利用单片机完成整个测量电路的测试控制、数据处理和显示输出。直流功率表；AD转换；实时测量；存储Abstract This paper describes the power measurement system design ideas and specific design steps. Based on the principles of chip interface technology to measure the power of the main design intent. Design and production of a DC power meter, battery pack for solar power generation statistical or other applications. Can measure voltage, current, real-time computing power, cumulative power, comes with clock, can measure total power within a day, recording every minute voltage, current, output power values through the serial interface to send data to the computer. Set measurement, display and other functions in one, design a complete, clear structure, easy to operate. In this design, the voltage and current in the circuit samples, and then the analog-digital conversion of the analog into a digital value corresponding to, and through the Nokia 5110 LCD screen display voltage and power. This paper discusses in detail the digital DC power meter hardware circuit composition and preparation procedures. Using the MCU to complete the entire measurement circuit test control, data processing and display output. Keywords: DC power meter; AD conversion; real-time measurement; storage 目 录 引言 1 1 基本理论 2 1.1 电功率的数学基础 2 1.2 功率的数字测量 2 1.2.1功率测量方法及技术 2 1.3 电压的测量 3 1.3.1直接AD转换 3 1.3.2电压的测量方法 3 1.4 电流的测量 4 1.4.1电流/电压转换 4 1.4.2低端检流方式 4 1.4.3高端检流方式 4 1.4.4基于霍尔效应的电流检测 4 2 设计方案 4 2.1 方案设计及比较 4 3 电功率测量电路 6 3.1 系统框图 6 3.2 工作原理 6 3.3 电压测量电路 6 3.4 电流测量电路 7 3.5 电源系统电路 8 3.6 单片机及显示电路 9 3.7 时钟发生电路 11 4 软件系统 11 4.1 单片机软件 11 4.1.1软件流程 12 4.1.2AD转换软件滤波程序 12 4.1.3功率计算程序 15 4.1.4数据存储程序 16 4.1.5显示及按键响应程序 17 4.1.6时钟读取 20 4.1.7通信子程序 22 5 硬件制作 24 5.1 制作PCB板 24 5.1.1 Protel 99se简介 24 5.1.2绘制PCB图注意事项 24 5.