电压监测统计仪的研究

电压监测统计仪的研究

摘要：本文介绍了一种基于单片机STC89C52的电压监测统计仪器的原理及组成部分。此次设计的电压监测统计仪器不但保留了传统统计仪精确稳定的优异特性，而且革命性的加入了创新模块。已经广泛的应用到我们的日常生活和国民经济各个领域之中。

本次设计的硬件电路总体可分为八部分：AD转化模块、单片机控制模块、数字显示模块、强电模块、时钟计时模块、存储模块、按键输入模块、串行接口模块。电压监测统计仪通过单片机芯片STC89C52和AD模块实现数据采集并处理，最后并在6个数码管上显示。设计每一个小时采集数据一次，一天采集24次。采集时间是1秒钟。时间由实时时钟芯片PCF8583控制，得到的数据在6个数码管上显示并反馈给STC89C52。在按键模块中，通过按键实现人机人性化交流。

本次设计的软件模块设计由汇编语言完成，分为主程序、数据采集处理程序、时钟程序、存储程序、键盘程序、显示程序、发送和接收程序等。配合上位机软件饥渴对电网进行实时监测、数据统计、分析、处理、存储、打印等。能准确反应电网用电质量，为实施科学的管理提供了有利依据。

关键字：STC89C52   电压监测统计仪    汇编语言    AD转化   

目    录

1  引言 1

2  系统总体设计 2

2.1  系统设计要求 2

2.2  系统设计思路 2

2.2.1 电压监测统计仪理论分析 2

2.3  系统设计框图 3

3  系统硬件设计 5

3.1  单片机的选择 5

3.1.1 功能性描述 5

3.1.2 电压监测中单片机的关键引脚接口 5

3.1.3  STC89C52系列内部结构框图与其实物图 5

3.1.4 管脚描述 6

3.2  单片机最小系统设计 8

3.3   实时时钟模块 10

3.3.1  PCF8583芯片介绍 10

3.3.2  PCF8583寄存器结构 10

3.3.3  PCF8583与单片机STC89C52接口电路 11

3.4   芯片供电模块 12

3.5   存储模块 13

4  系统软件设计 16

4.1  软件程序设计要求 16

4.2  系统软件程序设计 16

4.2.1工作单元分配和标志位说明 16

4.2.2功能模块设计 18

4.3  数据采集子程序 19

4.4  时钟子程序 20

4.5  存储子程序 21

4.6  键盘和显示子程序 22

4.6.1显示子程序 22

4.6.2键盘子程序 26

5  系统调试 26

5.1  硬件调试 26

 5.1.1 最小系统板的调试 26

 5.1.2 采样模块的调试 26

 5.1.3  单片机读写调试 26

 5.1.4  整体调试 26

5.2  软件调试 28

6  故障分析及解决 29

6.1  AD采样模块 29

6.2  AT24C64读写模块 29

6.3  显示模块 29

6.4  PCF8583时钟读写模块 29

7 结论 30

参考文献 31

致谢 32

附录 A 33

附录 B 34

附录 C 35

附录 D 36

附录 E 37

附录 F 38

附录 G 72