基于89c51的自动断电保护系统单片机课程设计报告书.doc

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: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、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。要求容完整、图表清晰、文理流畅、格式规、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].:国防工业,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).:高等教育,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 12四、系统软件设计 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、,AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM—FalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory)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·低功耗的闲置和掉电模式·片振荡器和时钟电路其最小系统主要包括复位电路,时钟电路。AT89C51芯片电路图如图3-1所示:图3-1AT89C51单片机芯片电路图复位电路图如图3-2所示:RST图3-2复位电路图复位电路与AT89C51的访问外部程序存储器控制引脚EA和复位信号输入引脚RST相连。此电路可以实现上电复位和手动复位,复位电路工作原理如上图所示,采用5V供电,+上电时,C3充电,在10K电阻上出现电压,使得单片机复位;几个毫秒后,C3充满,10K电阻上电流降为0,电压也为0,使得单片机进入工作状态。工作期间,按下S0,C3放电,在10K电阻上出现电压,使得单片机复位。S0松手,C3又充电,几