电源微机保护计量控制系统研究 二

电源微机保护计量控制系统研究

摘要：本文介绍了微机保护的测控原理，并进行了具体的硬件和软件的设计，旨在实现对供电系统的继电保护的智能控制和管理。

    本系统在硬件上以ATMEL公司的智能芯片AT89C51为核心处理器，主要进行数据的实时采集处理和各种故障保护。硬件采用模块化设计方法，硬件电路尽可能选择标准化、模块化的典型电路，以便扩展。

系统在软件设计上采用多任务操作系统以保证各个优先级不同的任务能够按先后顺序有条不紊的执行。既保证了软件的可靠性和稳定性，也满足了电力系统的实时性要求。软件的编制采用模块化编程方法，每一个模块相对独立，完成某一个特定功能，便于维护和添加新功能。

最后，就AT89C51本身具有的一个全双工SCI串行口和EPROM，提出了微机和PC机的通信方法，以解决系统和外界的通信问题，实现系统的自动控制和集中管理。

关键词：   微机保护  实时多任务操作系统  继电保护   自动控制

目  录

摘  要

Abstract

第1章  绪 论   ……………………………………………………………………………1

   1.1微机保护概述 ………………………………………………………………………1

      1.1.1继电保护的发展概况及趋势 …………………………………………………1

       1.1.2 微机保护的基本特性及基本功能……………………………………………1

       1.1.3 微机保护的发展现状及前景展望……………………………………………2

第2章  系统总体设计分析  ………………………………………………………………6

2.1 系统模型分析 ………………………………………………………………………6

2.2 系统控制原理 ………………………………………………………………………6

第3章   系统硬件设计 ……………………………………………………………………7

3.1 单片机电路  ……………………………………………………………………………7

       3.1.1  微处理器的选择  …………………………………………………………8

3.1.2  微处理器AT89C51的资源  ………………………………………………8

       3.1.3  MAX813L芯片的电路设计………………………………………………15

3.2 信号调理电路 …………………………………………………………………………18

3.3  AD转换电路 …………………………………………………………………………19

3.3.1 AD0809内部结构及特性 …………………………………………………19

3.3.2 AD0809的引脚功能…………………………………………………………20

3.3.3 AT89C51与AD0809接口……………………………………………………21

3.4 光电隔离电路 …………………………………………………………………………22

3.5 LED显示电路  ……………………………………………………………………22

3.5.1 LED数码显示管 ……………………………………………………………22

3.5.2 74LS164移位寄存器 ………………………………………………………25

3.6 键盘输入电路…………………………………………………………………………27

3.7 D/A转换电路  ……………………………………………………………………30

3.8 单片机与PC机的通信 ………………………………………………………………34

3.8.1数据通信基础 ………………………………………………………………34

3.8.2 RS－232C标准接口总线……………………………………………………35

3.8.3单片机与PC机通信接口电路………………………………………………37

3.9 保护原理电路  ……………………………………………………………………37

3.10电源电路……………………………………………………………………………41

第4章 系统软件设计………………………………………………………………………42

4.1 主程序设计 ……………………………………………………………………………42

4.2 数据采集及显示子程序 ………………………………………………………………42

4.3 保护子程序 ……………………………………………………………………………49

4.4 键盘扫描程序 …………………………………………………………………………51

第五章 抗干扰设计…………………………………………………………………………54

   5.1  概述 ………………………………………………………………………………54

   5.2  干扰的防范措施 …………………………………………………………………54

小结与致谢 …………………………………………………………………………………57

参考文献 ……………………………………………………………………………………58

附 录…………………………………………………………………………………………59