（定稿）中国中部物流园区项目投资申请报告5

设计软件采用模块化设计方法。

系统按照不同的功能予以划分，然后按定的用途分别编写调试，最终将所有模块调试成功后，将其各个模块拼接构成为单项电表检测仪系统的软件部分。

模块化编程方式有利于程序代码的优化，而且便于设计调试和维护。

主程序设计主程序的主要功能如下对单片机系统进行初始化显示器初始化电能计量芯片初始化内存单元附初值进行键盘扫描，检测各功能键的闭合情况，并执行相应的子程序。

主程序流程图如图所示。

开始设置堆栈有键按下数字键定时器初始化中断系统初始化初始化初始化内存单元附初值启动测量键停止测量键电能表转数输入键测量转数输入键参数查看键数字键处理启动测量键处理停止测量键处理电能表转数输入键处理参数查看键处理测量转数输入键处理图主程序流程图中断附录电能计量光电检测键盘显示及单片机外围电路设计图，服务程序设计中断是通过硬件来改变程序运行的方向。

程序在执行过程中由于外界的原因而被中间打断的情况称为中断。

中断之后所执行的处理程序，称为中断服务程序。

本设计主要是键盘中断。

流程图如图所示。

中断入口保护现场转换为工程量更新显示缓冲区读转换结果重置定时初始常数调显示子程序按键是否按下恢复现场中断返回图中断服务程序流程图测量误差程序设计测量误差流程图如图所示。

开始电压电流采样计算实测电路中有功功率计算电能表中有功功率计算电能表精度结束图测量误差流程图测量误差过程主要是判断电能表的相对误差是否在要求范围内，从而判断其是否正常工作。

结论经过个学期的努力，毕业设计终于完成了。

在作毕业设计的过程中，我真正的了解到了自己掌握所学知识的情况，通过这段时间毕业设计的锻炼，我的理论知识得到了很大的改进。

本次毕业设计的内容涵盖了电子控制软件等几方面的知识，。

这期间，我完成了的基本硬件设计及软件程序设计，基本实现了预期的目标。

基于系统实现的主要内容有对低压单相电能表进行现场采样，使用了光电采样器电压互感器和电流互感器，把采样值输入电能计量芯片，然后由单片机计算分析被测电表是否准确，若电表计量不准确计算其相对误差对用电线路进行检测，主要是电压互感器和电流互感器对其实施检测通过显示判断结果和相对误差，判断其精度是否达到要求，即电能表是否正常工作在本设计中大量使用了单片机的知识。

本次毕业设计，我感到收获很大，在设计过程中，遇到了很多在没有遇到过的问题，在老师与同学的帮助下，都得到了妥善解决。

致谢在本课题的整个研究过程中，我始终得到了指导老师和同学的关心和帮助，使得我可以不断地克服困难，解决问题，顺利地完成毕业设计。

在此，我要特别地感谢我的指导老师，他在课题的研究过程中给自始至终都得到了导师副教授热情耐心的指导和帮助。

老师对本课题的研究设计给予极大的关注和支持同时老师那治学的严谨态度广博的知识面和丰富的研究经验以及敬业的精神给我留下深刻的印象，使我受益菲浅，在老师的指导下，我的毕业设计达到了预期的目标。

他总是在关行结果。

对于需要人工干预的微控制器系统，键盘就成为人机联系的必要手段，此时需要配置适当的键盘输入设备。

键盘电路的设计应使不仅能识别是否有键按下，还要能识别是哪个键按下，而且能把此键所代表的信息翻译成计算机所能接受的形式，计算机所用的键盘有编码键盘和非编码键盘两种。

编码键盘能够由硬件逻辑自动提供与按键对应的编码。

在微控制器试验系统中，键盘接口分为两种接口方式，即独立式和矩阵式按键。

本设计系统相对来说较为复杂，按键要求较多，方便起见，选择的矩阵式键盘，该键盘部分为数字按键，另部分为功能按键。

为了识别键盘上的闭合键，常用的键码识别方法有行扫描法行反转法及行列扫描法等。

本设计对键盘没做太多要求，所以，采用行扫描方法。

行扫描法又称为逐行或列扫描查询法，是种最常用的按键识别方法，行扫描法识别按键的基本原理是先将所有的行线置，读列线的值，若此时列线上的值全为，说明无键按下。

若有位为，则说明对应这列上有键按下，这时改变行扫描码，使行线逐行为，依次扫描。

当读到列线的值为时，就可根据此时的行扫描码和列线的值唯地确定按键的位置，同时也就确定了该键的扫描码。

本设计系统就用到了行扫描法。

键盘电路设计在键盘中按键数量较多时，为了减少口的占用，通常将按键排列成矩阵形式，如图所示。

在矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过个按键加以连接。

这样，个端口就可以构成个按键。

并且列线通过电阻接正电源，并将行线所接的单片机的口作为输出端，而列线所接的口则作为输入。

这样，当按键没有按下时，所有的输出端都是高电平，代表无键按下。

行线输出是低电平，旦有键按下，则输入线就会被拉低，这样，通过读入输入线的状态就可得知是否有键按下了。

图矩阵式键盘此矩阵式键盘根据设计要求，设置了功能键与数字键。

功能键主要是启动键手动按键自动按键。

启动按键要单片机处于待命状态手动按键要人自己控制时间，计算出误差值自动按键在设定时间内完成误差计算。

数字键用于所测电能表型号选择。

各按键所代表的具体功能如下数字键启动测量键停止测量键电能表盘转数输入确认键参数查看见测量转数输入。

电源电路设计我们本次的系统设计中使用的直流电源是正直流电源，供及其外围电路电能计量芯片光电采样器显示器键盘接口电路使用。

如图所示电路为输出电压的稳压电源。

它由电源变压器，桥式整流电路，滤波电容，防止自激电容和只固定式三端稳压器极为简捷方便地搭成的。

交流市电通过电源变压器变换成交流低压，再经过桥式整流电路和滤波电容的整流和滤波，在固定式三端稳压器的和两端形成个并不十分稳定的直流电压该电压常会因为市电电压的波动或负载的变化等原因而发生变化。

此直流电压经过的稳压和的滤波便在稳压电源的输出端产生了精度高稳定度好的直流输出电压。

本稳压电源可作为电路或单片机电路的电源。

三端稳压器是种标准化系列化的通用线性稳压电源集成电路，以其体积小成本低性能好工作可靠性高使用简捷方便等特点，是目前稳压电源中应用最为广泛的种单片式集成稳压器件。

图电源电路图软件设计软件键时。

在库文件面板中的元件列表中列出了当前的所有文件库中的所有元件，单击元件名称就可以在原理图元件符号框内看到元件库中的原理图符号。

利用库文件面板放置元件在库文件面板的元件列表中双击，库文件面板变为透明状态，同时元件的符号附着在鼠标光标上，跟随光标移动，如图所示。

此时，没按次键盘上的空格键，元件键将逆时钟旋转度。

按键左右翻转，按键上下翻转。

图元件放置状态将元件移动到图纸的适当位置，单击鼠标左键将元件放置到该位置。

此时系统仍处于元件放置状态，光标上仍有同个待放置的元器件，再次单击鼠标左键又会放置个相同的元件，这就是符号相同的元件连续放置。

单击鼠标左键后者按键盘上的键即可退出元件放置状态。

特别需要注意的是，用库文件面板放置元件时，系统不会提示给定元件的标注信息，除封装符号系统自带外，其余的参数均为默认值，在完成放置后需要编辑。

移动元件及布局原理图布局时应按信号的流向从左向右电源线在上地在下等原则进行布局。

将鼠标光标指向要移动的目标元件，按鼠标左键不放，出现大十字光标，元件的电气连接点显示有虚号，移动鼠标，元件即被移走。

如图所示。

图元件移动状态图元件被移动到新位置把元件移动到合适的位置后放开鼠标左键，元件就被移动到该位置。

如图所示。

放置导线执行菜单命令或单击布线工具栏的按钮，光标变为如图所示的形状。

图放置导线时的光标图图数字地和模拟地光标移动到元件的引脚端时，光标中心的号变为个红米字形符号，表示导线的断点与元器件引脚的电气点可以连接正确。

单击鼠标左键，导线的端点就与元器件的引脚连接在起了，同时确定了条导线的端点。

将光标移动到要连接的元件引脚上，单击鼠标左键，这两个引脚的电气点就用导线连接起来了。

如需要导线改变方向时，在转折点单击左键，然后就可以继续放置导线到下个需要连接在起的元件引脚上。

系统默认放置导线时，用鼠标单击的两个电气点为导线的起点和终点。

起点和终点之间放置的导线为条完整的导线。

放置电源端子在布线工具栏中单击按钮，光标上出现个网络标号的形电源符号，放置在原理中。

在布线工具栏中单击按钮，光标上出现个网络标号的电源地府号，放置在原理图中。

在这里有模拟地和数字地之分。

图是模拟地和数字地。

新元件符号绘制由于在库里面找不到我们所需要的元件，例如等芯片都在库里面找不到，所以不得不自己画芯片的结构图。

以下是拿芯片为例子来讲的。

进去编辑模式首先我们在工程下添加个原理图文件。

执行文件创建库原理图库菜单命令，系统进去原理图文件库编辑工作界面。

如图图新建原理图库界面绘制矩形点击图标，选择绘画矩形工具，鼠标移至绘画区域，出现十字光标，并带有个有色框。

单击鼠标左键确定矩形位置。

如图所示。

图绘制编辑引脚同上，选择绘画引脚工具，按键可以改变引脚的参数。

如果想在字母上面加上横则应该在字母后面写反斜线即可。

将它命名为。

再这里面可以放些自己画的些芯片。

在这里面按按钮添加个芯片，并且命名为。

按确定键立即弹出个编辑界面。

在这里我们利用上面的图形编辑器可以画自己所需要的芯片。

图是已经画好的芯片是系统的灵魂，软件的灵活性和强大性将在系统中明显的体现出来，是判断系统的优良与否的主要标准之。

设计软件采用模块化设计方法。

系统按照不同的功能予以划分，然后按定的用途分别编写调试，最终将所有模块调试成功后，将其各个模块拼接构成为单项电表检测仪系统的软件部分。

模块化编程方式有利于程序代码的优化，而且便于设计调试和维护。

主程序设计主程序的主要功能如下对单片机系统进行初始化显示器初始化电能计量芯片初始化内存单元附初值进行键盘扫描，检测各功能键的闭合情况，并执行相应的子程序。

主程序流程图如图所示。

开始设置堆栈有键按下数字键定时器初始化中断系统初始化初始化初始化内存单元附初值启动测量键停止测量键电能表转数输入键测量转数输入键参数查看键数字键处理启动测量键处理停止测量键处理电能表转数输入键处理参数查看键处理测量转数输入键处理图主程序流程图中断附录电能计量光电检测键盘显示及单片机外围电路设计图，服务程序设计中断是通过硬件来改变程序运行的方向。

程序在执行过程中由于外界的原因而被中间打断的情况称为中断。

中断之后所执行的处理程序，称为中断服务程序。

本设计主要是键盘中断。

流程图如图所示。

中断入口保护现场转换为工程量更新显示缓冲区读转换结果重置定时初始常数调显示子程序按键是否按下恢复现场中断返回图中断服务程序流程图测量误差程序设计测量误差流程图如图所示。

开始电压电流采样计算实测电路中有功功率计算电能表中有功功率计算电能表精度结束图测量误差流程图测量误差过程主要是判断电能表的相对误差是否在要求范围内，从而判断其是否正常工作。

结论经过个学期的努力，毕业设计终于完成了。

在作毕业设计的过程中，我真正的了解到了自己掌握所学知识的情况，通过这段时间毕业设计的锻炼，我的理论知识得到了很大的改进。

本次毕业设计的内容涵盖了电子控制软件等几方面的知识，。

这期间，我完成了的基本硬件设计及软件程序设计，基本实现了预期的目标。

基于系统实现的主要内容有对低压单相电能表进行现场采样，使用了光电采样器电压互感器和电流互感器，把采样值输入电能计量芯片，然后由单片机计算分析被测电表是否准确，若电表计量不准确计算其相对误差对用电线路进行检测，主要是电压互感器和电流互感器对其实施检测通过显示判断结果和相对误差，判断其精度是否达到要求，即电能表是否正常工作在本设计中大量使用了单片机的知识。

本次毕业设计，我感到收获很大，在设计过程中，遇到了很多在没有遇到过的问题，在老师与同学的帮助下，都得到了妥善解决。

致谢在本课题的整个研究过程中，我始终得到了指导老师和同学的关心和帮助，使得我可以不断地克服困难，解决问题，顺利地完成毕业设计。

在此，我要特别地感谢我的指导老师，他在课题的研究过程中给自始至终都得到了导师副教授热情耐心的指导和帮助。

老师对本课题的研究设计给予极大的关注和支持同时老师那治学的严谨态度广博的知识面和丰富的研究经验以及敬业的精神给我留下深刻的印象，使我受益菲浅，在老师的指导下，我的毕业设计达到了预期的目标。

他总是在关