单片机课程设计_基于89C51的自动断电保护系统.doc

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单片机系统
课程设计
成绩评定表
设计课题: 基于89C51的自动断电保护系统
学院名称: 电气工程学院
专业班级:
学生姓名:
学号:
指导教师:
设计地点:
设计时间:
指导教师意见:
成绩:
签名: 年月日
单片机系统
课程设计
课程设计名称: 基于89C51的自动断电保护系统
专业班级:
学生姓名:
学号:
指导教师:
课程设计地点:
课程设计时间:
单片机系统课程设计任务书
学生姓名
专业班级
学号
题目
课题性质
工程设计
课题来源
选题
指导教师

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、实现开机后自动供电;
2、内部短路或超载时会自动断开电源;
3、利用互感,通过采集电流来控制继电器的常开,常闭触头。
4、采用警报,声音来提醒使用者来处理紧急事故
任务要求
(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] 、应用及接口技术(第2版)[M].北京:国防工业出版社,2004
[2]伟福LAB6000系列单片机仿真实验系统使用说明书
[3] (第五版).北京:高等教育出版社,2006
审查意见
系(教研室)主任签字: 年月日
目录
一、引言 3
二、总体方案设计 4
三、硬件电路设计 5
单片机最小系统 5
电流采样电路和继电器控制电路 7
A/D采样电路 8
10
12
四、系统软件设计 12
12
13
16
五、系统调试 18
六、总结 18
参考文献: 18
附件A 19
附件B 20
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液晶显示器显示出来,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AT89C51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进行采样。通过一个电阻将其转换成电压信号,方便单片机的读取。
A/D转换。A/D转换芯片采用ADC0804八位模数转化器。A/D转换器可以把测得的模拟量转化成数字量输出,可以直接读取。
继电器。当电流超过设定值时,继电器断开,电路回路断开。继电器在电路中起到断电保护作用,是系统的安全保障。
声光报警。当电流值超过设定值时,进行报警
键盘。通过键盘可以设置限制电流大小。
液晶显示器显示。可以显示设置电流以及实时电流值大小。
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
单片机最小系统
微控制器采用AT89C51,AT89C51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。
其主要特性如下:
· 与MCS-51 兼容
· 4K字节可编程闪烁存储器
· 寿命:1000写/擦循环
· 数据保留时间:10年
· 全静态工作:0Hz-24MHz
· 三级程序存储器锁定
· 128*8位内部RAM
· 32可编程I/O线
· 两个16位定时器/计数器
· 5个中断源
· 可编程串行通道
· 低功耗