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单片机毕业设计模拟电网数据采集设计.doc 26页
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本次以单片机对电网数据的模拟采集和当地显示的小系统的实践为例，加深了对单片机各内部结构及其它功能的理解。实践运用中选用了目前比较常用的MCS-51系列单片机。运用到了单片机的中断系统功能。内部定时器，键盘扫描，LED显示，并行I/O口，D/A转换等功能。
在接口芯片方面，选用了8155作为显示与键盘的输入/输出接口芯片，8255作为开关量的输入/输出接口芯片，ADC0809作为将模拟信号转换成数字信号的输入/输出借口芯片。
最后，从本次对单片机的电网数据的模拟采集和当地显示的小系统的设计和实践，对单片机的功能和应用领域和开发也有了一定的认识，但仍需要学习的内容还有很多，并为以后从事本领域有了一定的基础。
毕业设计选题的意义 3
设计任务与要求 3
设计方案选择 4
MCS-51单片机系统结构 5
8051微处理器引脚功能说明 5
定时器/计数器 6
串行I/O口、中断系统 6
串行I/O口 6
中断系统 7
存储器扩展芯片 8
硬件系统设计 9
硬件系统总体结构 9
主要模块电路 9
存储器扩展电路 9
并行I/O扩展电路 10
模拟量采集与转换电路 11
继电器限位电路 11
软件系统设计 12
软件的总体结构 12
系统定义 12
软件系统总体流程图 13
相关模块的设计 13
主程序模块 13
时钟校对模块 14
模拟量转换中断处理模块及数据显示子程序 15
键盘输入与显示模块 15
5.2 改进方向 16
参考文献 18
源程序清单 19
毕业设计选题的意义
随着国民经济及人民生活对电力需求的不断增长，我国电力系统的规模日益扩大，已形成跨省的区域电力系统，并逐渐向全国联网电力系统发展，电力系统的单机容量也越来越大，电力用户对供电可靠性和电能质量的要求越来越高。所有这些都对电力系统的运行提出了更高的要求。安全是电力系统生产的头等大事，当今电力系统在各种安全控制装置的帮助下，可靠生产能力虽然大大增强了，但各种自然灾害总是无法避免的，会直接破坏电力系统的正常运行，各种电气元件会由于制造质量和维护不良自身造成事故。电力系统生产的连续性，会因为某一处的故障而引大面积停电事故，甚至造成电力系统崩溃。
因此，需要电力系统调度自动化系统时刻关注电网的安全运行，进行安全分析，及早发现事故苗头，消除事故隐患，即使发生事故，也能及时果断处理，把事故限制在最小范围内。而要实现这一目标，采集电网的遥测量（YC）和遥信量（YX）是基础和关键。选择模拟电网数据采集、发送和接收系统的设计作为毕业设计课题，是巩固所学理论知识，提高单片机技术在电力系统自动化中的应用水平，增强动手能力，提高创新能力和工程设计素质的要求。
设计任务与要求
设计一个模拟电网数据采集。系统由调度端主机系统组成。具体任务和要求如下：
1、用开关模拟电力系统中的高压变位开关；用氖灯模拟变位开关的状态；用电位器中间抽头的0～5V电压来模拟电压变送器的输出电压，以构成一个电网模拟数据采集系统。
2、电网模拟数据采集系统执行主程序后，等待用户从键盘输入准确时间，再按执行键后进入“等待状态”，系统成为一个电脑时钟，并用LED实时显示。
3、用户在“等待状态”下键入方式键F后，系统进入“方式选择状态”，最右边LED显示F。在“方式选择状态”下，输入数字键“0”时，系统进入方式0状态；输入数字键“1”时，系统进入方式1状态；输入数字键“2”时，系统进入方式2状态；输入A～F键中之一时，系统从“方式选择状态”退回到“等待状态”。
4、在方式0状态下，系统采集开关量状态，并点亮相应的氖灯,并能把电位器W1的提供的模拟量（0～5V）转换成数字量并显示。同时应显示0，以指示模拟量是从A/D转换器的IN0通道采集转换的。
在方式1状态下，系统除同样能采集并显示开关量以外，应能把来自电位器W2上的模拟电压（经IN1）转换成数字量并显示，同时应显示1，以指示模拟量是从A/D转换器的IN1通道采集转换的。
在方式2状态下，系统应能每隔2S在方式0和方式1状态之间切换，以便用户可以同时观察从0路和1路输入进来的模拟电压大小。
设计方案选择
根据系统设计要求，选择单片机实现系统功能的设计方案。利用可编程并行接口芯片8255与单片机
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STM8S系列单片机原理与应用 作者 潘永雄 第1-5章 第1章.ppt 108页
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　　在计算机里，除了加、减、乘、除四则运算外，还需要“与、或、非、异或”等逻辑运算。其次需要纸和笔记录算式、计算步骤、中间结果及最终结果。在计算机中，起到纸和笔作用的器件是寄存器和存储器(寄存器在中央处理器内，存取速度快，但数量少，用于存放中间结果；而存储器一般位于中央处理器外，由成千上万个存储单元组成，容量大，与寄存器相比，存取速度慢一些，常用于存放数据、计算步骤)。 1.2
寻 址 方 式 　　指令由操作码和操作数组成，确定指令中操作数所在存储单元地址的方式，就称为寻址方式。只有操作码的指令，不存在寻址方式问题。对于双操作数指令来说，每一个操作数都有自己的寻址方式。 1.3
单片机及其发展概况 　　目前，计算机硬件向巨型化、微型化和单片化三个方向高速发展。自1975年美国德克萨斯仪器公司(Texas Instruments)第一块单片微型计算机芯片TMS-1000问世以来，在短短的三十多年间，单片机技术已发展成为计算机技术一个非常有前途的分支，它有自己的技术特征、规范、发展道路和应用领域。单片机芯片具有体积小、个性突出、价格低廉等优点。 　　PIC系列兼容芯片主要有台湾MICON(麦肯)公司的MDT20××系列、台湾义隆电子股份有限公司的EM78系列(与Microchip公司的PIC16C××系列引脚兼容)，其主要特点是价格低廉，甚至比中小规模数字IC芯片高不了多少。 　　假设这些指令的机器码从存储器0000H单元开始存放，如图1-5所示。对于特定的CPU来说，复位后，程序计数器PC的值是固定的。为方便起见，假设复位后，PC的值正是这个小程序第一条指令所在的存储单元地址，即0000H。
指令执行过程示意图
　　下面是计算机执行存储单元中指令代码的操作过程： 　　① 将程序计数器PC中的内容，即第一条指令所在的存储单元地址0000H，通过内部地址总线送地址寄存器AR中。 　　② 当PC中的内容可靠地传送到AR后，PC内容自动加1，指向下一个存储单元。 　　③ 地址寄存器AR中的内容，通过外部地址总线AB将0000H单元地址信息送到存储器地址总线上。 　　④ 存储器芯片内的地址译码器对地址信号进行译码，并选中存储器芯片内的0000H单元。 　　⑤ ?CPU给出存储器读控制信号，0000H单元中的内容“E5”经存储器和CPU之间的数据总线DB送到CPU内部的数据寄存器DR中。 　　⑥ 由于指令第一字节是操作码，不是操作数(CPU设计时约定)，因此进入数据寄存器DR中的E5H，即指令的第一字节将送入指令寄存器IR中保存，这样就完成了第一条指令操作码的取出过程。 　　⑦ 指令译码器ID对指令寄存器IR中的内容(即操作码)进行译码，以确定指令所要执行的操作，指示CPU内的控制器给出相应的控制信号，这样就完成了指令的译码过程。译码后，就知道了该指令有无操作数以及存放位置，同时也就知道了指令的字节数。 　　译码后，得知操作码为E5的指令是三字节指令，操作码E5之后的两个字节是操作数所在的存储单元地址(假设低8位地址在前，因此0020H单元地址编码在存储器中的存放顺序是20 00)，需要取出随后的两个字节。 　　⑧ 将程序计数器PC内容(当前为0001H)传送到地址寄存器AR中，同时程序计数器PC自动加1，指向下一存储单元，即0002H单元。 　　⑨ 地址寄存器AR内容(目前为0001H)通过外部地址总线AB输出到存储器地址总线上。存储器芯片内的地址译码器对地址信号进行译码，并选中存储器芯片内的0001H单元。 　　⑩ ?CPU给出存储器读控制信号，结果0001H单元中的内容“20”经存储器和CPU之间的数据总线DB送到CPU内部的数据寄存器DR中。
　　由于第二字节是指令操作数所在存储单元地址的低8位，因此数据寄存器DR中的内容通过内部数据总线送入暂存器中。 　　重复⑧～⑩的操作过程，取出指令第三字节，即操作数所存在存储单元地址的高8位，并存放在数据寄存器DR中。
　　 进入指令执行阶段。由于这条指令第二、三字节是操作数所在存储单元地址，因此，在执行阶段将存放在DR中的高8位内容送地址寄存器AR的高8位，将存放在暂存器中的低8位送AR的低8位，形成操作数的16位地址码，经AR输出。AR输出的地址信号经存储器芯片内的地址译码器译码后，在存储器读信号的控制下，将0020H单元中的内容2FH经存储器数据总线DB输入CPU内部数据寄存器DR，然后传送到累加器A中，这样就完成了指令的执行过程。 　　可见，一条指令的执行过程包括了：取操作码(取指令第一字节)→译码(对指令操作码进行翻译，指示控制器给出相应的控制信号)→取操作数(取出指令第二、三字节，指令第一字节，即操作码字节将告诉CPU该指令的长短)→执行指令规定的操作。然后
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欧式烟机的抽排能力相对较差有这种情况吗？
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网购已经是一种趋势，对于80后、90后而言，“网上逛店”、买东西轻松自在，已然成为习惯。网上购物日趋成熟、自然会延伸到抽油烟机购买领域。多位行业人士表示，抽油烟机网购是必然趋势。抽油烟机网购最大的优势正是低价，价格优势也应该是家居网上商城现时的生存之本。淘宝网现在正在做这样的事情，不断的和众多的家具品牌进行强强联手，直接让利给消费者，你们生活中是否也要购置这样的抽油烟机呢？
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