功率測量模塊的軟件設(shè)計(jì)方案與實(shí)現(xiàn)

PAGEII功率測量模塊的軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘要：本文介紹了一種基于8051單片機(jī)的功率測量模塊的軟件設(shè)計(jì).首先簡介硬件電路部分，簡述一種簡單有效的功率測量方法,利用從負(fù)載獲得的電流和電壓信號，采用ADE7755芯片完成功率計(jì)算，輸出與功率成正比的頻率信號,與單片機(jī)結(jié)合對頻率計(jì)數(shù)處理,可方便地得到功率值。然后主要對軟件進(jìn)行介紹,功率測量模塊的軟件包括主程序、功率測量數(shù)據(jù)的獲取、外部中斷子程序、實(shí)際功率的工程量計(jì)算與顯示程序.分析了軟件的功能需求，采用模塊化設(shè)計(jì)方法。對每個(gè)程序模塊分別進(jìn)行仿真調(diào)試和整體調(diào)試，最后和硬件聯(lián)合進(jìn)行調(diào)試，經(jīng)過反復(fù)修改，程序運(yùn)行基本正常。關(guān)鍵詞:單片機(jī)；程序設(shè)計(jì)；ADE7755；功率測量SoftwareDesignAndImplementationofPowerMeasurementModulesAbstract：Thispaperintroducesapowerofmeasurementbasedon8051monolithicintegratedcircuitsdesignofsoftwaremodules。firstabriefintroductionofahardwarecircuit，simpleandeffectivepowerwasmeasured，usingfromtheloadofthecurrent,voltageade7755chipin，withcompletepoweroutputproportionaltothepowerofthesignalfrequencyandmonolithicintegratedcircuitstothefrequency,withacountcaneasilygetthepower.Andmaintothesoftwareareintroduced，thepowertomeasuresoftwaremodulesincludingthemainprogram，thepowertoobtaindata，outsidemeasurementofthesubroutine，theactualpowerworkamountwiththatprocedure。theanalysisofthesoftwarefunctionandusemodulardesign.foreachprogrammoduleforemulation，thecommissioningandthewhole,andthehardware,thedebuggedafterrepeatedamendment,aprogramisallright。Keywords：SCM；Programming;ADE7755;PowerMeasurement目錄TOC\o”1-3”\h\z\u第1章功率測量模塊的系統(tǒng)概述 21.2設(shè)計(jì)要求 32.2STC89C51RC介紹 42.3液晶顯示部分 7HYPERLINK\l”_Toc264891987"2。3.1LCD16824概述 7_Toc264891990"2。5RS-232接口電路 11HYPERLINK\l”_Toc264891991"第3章軟件設(shè)計(jì) 12HYPERLINK\l”_Toc264891992"3.1軟件的設(shè)計(jì)思路 12HYPERLINK\l”_Toc264891993"3。1.1軟件設(shè)計(jì)需求 12HYPERLINK\l”_Toc264891994"3.1.2軟件設(shè)計(jì)思想 12_Toc264891996"3.2。1主程序 13HYPERLINK\l”_Toc264891997"3。2.2LCD顯示程序設(shè)計(jì) 143。2。3ADE7755與單片機(jī)程序設(shè)計(jì) 15_Toc264892000”4。1軟件調(diào)試 184.1。1軟件調(diào)試 18HYPERLINK\l”_Toc264892002"4.1.2軟件燒錄 19HYPERLINK\l”_Toc264892003"4。2Proteus軟件仿真 21HYPERLINK\l”_Toc264892004”4.3軟件硬件聯(lián)合調(diào)試 22_Toc264892006”參考文獻(xiàn) 25HYPERLINK\l”_Toc264892007"致謝 26HYPERLINK\l”_Toc264892008"附錄1系統(tǒng)原理圖 27HYPERLINK\l”_Toc264892010”附錄2源程序代碼 28第41頁共44頁前言隨著電力技術(shù)的高速發(fā)展，高精度數(shù)字式的電力測量設(shè)備已廣泛地應(yīng)用在電力系統(tǒng)中．為了適應(yīng)這種測量的要求，數(shù)字式電參數(shù)測量儀表多采用高精度的專用電能測量芯片來研制．對于功率的計(jì)量方法，以前主要采用的是機(jī)械式電能表的設(shè)計(jì)，但是機(jī)械表很難做到較高的精度要求.因此，機(jī)械式電能表雖然具有工作壽命較長的優(yōu)點(diǎn)，仍然不可避免的被電子電能表取代。電子電能表的核心是一塊計(jì)量芯片，配以一些外圍器件實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量功能。此類芯片主要基于模擬乘法器和頻率變換原理的設(shè)計(jì)，這類芯片中應(yīng)用較廣泛的有CIRRUSIDGIC公司CS5460、美國ADI公司的ADE7755和貝嶺公司的BID932．這些芯片擁有內(nèi)部集成度高,易于與微處理器接口，測量精度高等特點(diǎn)，利用這些芯片開發(fā)電量測量系統(tǒng)和設(shè)備,將有效提高系統(tǒng)的精度和降低開發(fā)難度.對電量的測量和計(jì)算,傳統(tǒng)的機(jī)械式電度表體積大、精度差，需派專門人員上門抄表,工作量大，不利于集中管理。目前廣泛采用的交流采樣法能量計(jì),測量精度高，便于計(jì)算機(jī)集中管理,但為保證計(jì)量精度,需保證采樣時(shí)刻準(zhǔn)確，每個(gè)采樣周期要采集足夠多的點(diǎn)數(shù),這就對數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換速度和單片機(jī)處理速度提出了很高的要求，為得到功率值需進(jìn)行大量的數(shù)值計(jì)算，編程過程非常麻煩.本文介紹了一種簡單有效的測量方法，利用從負(fù)載獲得的電流和電壓信號,采用ADE7755芯片完成功率計(jì)算,輸出與功率成正比的頻率信號,與單片機(jī)結(jié)合對頻率計(jì)數(shù)處理，可方便地得到功率值。選題聯(lián)系了實(shí)際需求，結(jié)合所學(xué)專業(yè)知識,將微電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合,將理論與實(shí)踐相結(jié)合，將功率計(jì)量專用芯片采集到的數(shù)據(jù)送到單片機(jī)集中處理。研究設(shè)計(jì)了一種基于ADE7755芯片的功率測量模塊,在保證計(jì)量精度與系統(tǒng)穩(wěn)定性的前提下,實(shí)現(xiàn)了8路負(fù)載功率的計(jì)量,LCD顯示測量數(shù)據(jù)與上位機(jī)的串行通訊等基本功能。第1章功率測量模塊的系統(tǒng)概述1.1系統(tǒng)概述電度表作為電能計(jì)量工具,在國民經(jīng)濟(jì)各部門中得到廣泛應(yīng)用。隨著微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，微控器（單片機(jī)）和大規(guī)模集成電路在電能計(jì)量領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，使電度表的技術(shù)水平和性能得到長足發(fā)展。根據(jù)我國目前的發(fā)展?fàn)顩r，和廣大用電單位及個(gè)人的用電狀況，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在所使用的電能計(jì)量器具功能較少，不能滿足人們目前的要求。電子式電能表具有功耗少、防潛動(dòng)、啟動(dòng)電流小、防竊電、穩(wěn)定性好、計(jì)量準(zhǔn)確等諸多優(yōu)點(diǎn),替代感應(yīng)式電能表是電表行業(yè)的發(fā)展趨勢。目前，全國幾乎所有的電能表廠家都在致力于電子式電能表的研制與生產(chǎn)。在這些年的城網(wǎng)改造和農(nóng)網(wǎng)改造中,電子式電能表一直占據(jù)著電表市場。電子技術(shù)的飛速發(fā)展造就了電能表的更新?lián)Q代，而計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛突起對電能表市場又提出了更新的要求,那就是網(wǎng)絡(luò)化的管理。目前,普通的電子式電能表大多數(shù)采用專用的電能表芯片，靠專用芯片產(chǎn)生的電能累計(jì)脈沖去驅(qū)動(dòng)機(jī)電式計(jì)度器，這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是簡單、便宜，在不需要聯(lián)網(wǎng)的場合被大量使用，但這種電表中無CPU、無存貯器、無通信接口，因而該類表是無法構(gòu)成自動(dòng)抄表系統(tǒng)的。如果在該類表的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造,則每表增加1個(gè)CPU、1個(gè)存貯器、1個(gè)通信接口芯片，顯然表的硬件成本會成倍增加，而且作為整個(gè)自動(dòng)抄表系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)容量數(shù)也會顯得十分龐大?？紤]中國城市居民住宅的特點(diǎn)（一般進(jìn)戶的電纜集中在樓道），我們將上述結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，將進(jìn)線電纜在一起的用戶共用1個(gè)CPU、1個(gè)存貯器、1個(gè)通信接口芯片，并且發(fā)揮CPU的強(qiáng)大功能，共用1個(gè)顯示窗口輪流顯示各用戶電量信息，構(gòu)成多用戶電子式電能表。再由各多用戶電表與管理機(jī)構(gòu)成整個(gè)自動(dòng)抄表系統(tǒng),其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1-1所示。多用戶電表1多用戶電表1多用戶電表2多用戶電表3管理微機(jī)用戶脈沖1用戶脈沖2用戶脈沖n用戶脈沖1用戶脈沖2用戶脈沖s用戶脈沖1用戶脈沖2用戶脈沖p………。?！?………圖1—1由多用戶電能表構(gòu)成的自動(dòng)抄表系統(tǒng)結(jié)構(gòu)從圖1-1可知，系統(tǒng)依舊符合國家要求的一戶一表原則，不僅節(jié)約了硬件資源,而且大大減少了網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)量。電子式多功能電能表主要針對國內(nèi)市場三相用電的工業(yè)用戶。隨著電力行業(yè)改革深入,工業(yè)用電對多功能電能表的需求大量增加。目前國內(nèi)多功能表種類少、價(jià)格較高、功能不完善,往往僅是針對某些地區(qū)的特定要求開發(fā),缺乏通用性，本文介紹的功率測量模塊以單片機(jī)為核心，課完成負(fù)載功率測量,并可通過通信功能將功率發(fā)送至管理計(jì)算機(jī)。1.2設(shè)計(jì)要求1、測量8路功率(1KW以內(nèi)）。2、測量功率結(jié)果通過LCD顯示.3、完成整個(gè)功率測量模塊的軟件設(shè)計(jì)與調(diào)試，并與硬件聯(lián)合調(diào)試。4、撰寫任務(wù)突出符合規(guī)范的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。 第2章系統(tǒng)硬件電路方案簡介2。1工作原理功率測量模塊硬件電路主要由測量單元ADE7755、時(shí)鐘、單片機(jī)、顯示器、存儲器、電源、通信接口和8個(gè)繼電器控制系統(tǒng)電路等幾部分組成[3］。工作原理如下:通過檢測模塊來檢測電量,將測到的數(shù)據(jù)送給單片機(jī),單片機(jī)再將數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的處理，轉(zhuǎn)化為液晶可以顯示的內(nèi)容，當(dāng)然這會在在編程中有很明顯的體現(xiàn)，液晶顯示也有他一定的規(guī)則特別是動(dòng)態(tài)顯示的方式.總體結(jié)構(gòu)框圖如圖2—1所示.單片機(jī)單片機(jī)電壓電流ADE7755LCD16824Eeprom串口選擇端圖2-1功率模塊的整體結(jié)構(gòu)2.2STC89C51RC介紹STC89C51RC/RD+系列單片機(jī)是宏晶科技推出的新一代超強(qiáng)抗干擾、強(qiáng)抗靜電，高速、高可靠，低功耗的單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051單片機(jī)［4］，12時(shí)鐘/機(jī)器周期和6時(shí)鐘/機(jī)器周期可任意選擇，最新的D版本內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路。STC89C51RC具有4K的程序存儲器，512字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲器，內(nèi)置2K的E2PROM，支持ISP與IAP同時(shí)完全兼容C51指令與AT89C5X系列的引腳(40DIP封裝兼容）,功耗低,可使用高達(dá)48M的外部晶振，速度較普通12M晶振提高至少1/3。其引腳圖與AT89C51類似。1、特點(diǎn)：（1）80C51核心處理器；(2）3V/SV工作電壓，操作頻率0～33MHz(STC89LE516AD最高可達(dá)90MHz)；5V工作電壓，操作頻率0～40MHz；（3）大容量內(nèi)部數(shù)據(jù)RAM:1K字節(jié)RAM（4）64/32/16/8kB片內(nèi)Flash程序存儲器，具有在應(yīng)用可編程(IAP)，在系統(tǒng)可編程(ISP），可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程軟件升級，無需編程器;(5）支持12時(shí)鐘(默認(rèn))或6時(shí)鐘模式；（6）雙DPTR數(shù)據(jù)指針；(7）PCA(可編程計(jì)數(shù)器陣列）,具有PWM的捕獲/比較功能；（8）4個(gè)8位I/O口，含3個(gè)高電流P1口，可直接驅(qū)動(dòng)LED；（9）3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；（10）可編程看門狗定時(shí)器(WDT）；（11）兼容TTL和CMOS邏輯電平;（12）掉電檢測和低功耗模式;（13)低EMI方式（ALE禁止）；2、中斷STC89C51RC共有6個(gè)中斷向量：兩個(gè)外中斷（INT0和INT1），3個(gè)定時(shí)器中斷(定時(shí)器0、1、2）和串行口中斷.這些中斷源可通過分別設(shè)置專用寄存器IE的置位或清0來控制每一個(gè)中斷的允許或禁止。IE也有一個(gè)總禁止位EA，它能控制所有中斷的允許或禁止[5].3、定時(shí)器控制寄存器（TCON）該寄存器用于保存外部中斷請求以及定時(shí)器的計(jì)數(shù)溢出。進(jìn)行字節(jié)操作時(shí)，寄存器地址為操時(shí)，各位的地址為88H～8FH.寄存器的內(nèi)容及位地址表示如表2-1下：表2—1定時(shí)器控制寄存器位地址表位地址8FH8EH8DH8CH8BH8AH89H88H位符號TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0當(dāng)計(jì)數(shù)器產(chǎn)生計(jì)數(shù)溢出時(shí)，相應(yīng)的溢出標(biāo)志位由硬件置“1”.當(dāng)轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)時(shí)，再由硬件自動(dòng)清“0”。計(jì)數(shù)溢出標(biāo)志位的使用有兩種情況:采用中斷方式時(shí),作中斷請求標(biāo)志位來使用；采用查詢方式時(shí)，作查詢狀態(tài)位來使用.4、串行口控制寄存器（SCON）進(jìn)行字節(jié)操作時(shí),寄存器地址為98H.按位操作時(shí)，各位的地址為98H～9FH.寄存器的內(nèi)容及位地址表示如畢表2-2下：

表2—2串行口控制寄存器位地址表位地址9FH9EH9DH9CH9BH9AH99H98H位符號SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI當(dāng)接收完一幀串行數(shù)據(jù)后,由硬件置“1”；在轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序后，用軟件清“0"。串行中斷請求由TI和RI的邏輯或得到。就是說,無論是發(fā)送標(biāo)志還是接收標(biāo)志，都會產(chǎn)生串行中斷請求。5、編程方法編程前，先設(shè)置好地址、數(shù)據(jù)及控制信號，STC89C51RC編程方法如下:(1)在地址線上加上要編程單元的地址信號。（2）在數(shù)據(jù)線上加上要寫入的數(shù)據(jù)字節(jié)。（3）激活相應(yīng)的控制信號。（4）在高電壓編程方式時(shí)，將EA/Vpp端加上+12V編程電壓。（5）每對Flash存儲陣列寫入一個(gè)字節(jié)或每寫入一個(gè)程序加密位，加上一個(gè)ALE/PROG編程脈沖.每個(gè)字節(jié)寫入周期是自身定時(shí)的，通常約為1。5ms。重復(fù)1—5步驟，改變編程單元的地址和寫入的數(shù)據(jù)，直到全部文件編程結(jié)束。芯片擦除:利用控制信號的正確組合并保持ALE/PROG引腳10mS的低電平脈沖寬度即可將PEROM陣列（4k字節(jié))和三個(gè)加密位整片擦除,代碼陣列在片擦除操作中將任何非空單元寫入“1”，這步驟需再編程之前進(jìn)行。讀片內(nèi)簽名字節(jié):STC89C52單片機(jī)內(nèi)有3個(gè)簽名字節(jié),地址為030H、031H和032H。用于聲明該器件的廠商、型號和編程電壓。讀AT89C52簽名字節(jié)需將P3.6和P3。7置邏輯低電平，讀簽名字節(jié)的過程和單元030H、031H及032H的正常校驗(yàn)相仿，只返回值意義如下：(030H）=1EH聲明產(chǎn)品由STC公司制造。（031H)=51H聲明為STC89C51RC單片機(jī)。（032H）=FFH聲明為12V編程電壓。（032H）=05H聲明為5V編程電壓。2。3液晶顯示部分2。3。1LCD16824概述LCD16824是一種具有4位/8位并行、2線或3線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國標(biāo)一級、二級簡體中文字庫的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為128×64,內(nèi)置8192個(gè)16*16點(diǎn)漢字，和128個(gè)16*8點(diǎn)ASCII字符集.利用該模塊靈活的接口方式和簡單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面.可以顯示8×4行16×16點(diǎn)陣的漢字。也可完成圖形顯示.低電壓低功耗是其又一顯著特點(diǎn)。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡潔得多，且該模塊的價(jià)格也略低于相同點(diǎn)陣的圖形液晶模塊［6］。

本功率模塊采用的是16824字符型LCD，16824通常有20條引腳線，其中的2條線是背光電源線.引腳如下表2—3所示：表2-3串行接口管腳號管腳名稱電平管腳功能描述1VSS0V電源地2VCC3.0+5V電源正3V0-對比度（亮度）調(diào)整4RS（CS)H/LRS=“H”,表示DB7——DB0為顯示數(shù)據(jù)RS=“L”，表示DB7-—DB0為顯示指令數(shù)據(jù)5R/W(SID）H/LR/W=“H”,E=“H”,數(shù)據(jù)被讀到DB7-—DB0R/W=“L",E=“H→L”,DB7——DB0的數(shù)據(jù)被寫到IR或DR6E（SCLK)H/L使能信號7DB0H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線8DB1H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線9DB2H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線10DB3H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線11DB4H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線12DB5H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線13DB6H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線14DB7H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線15PSBH/LH:8位或4位并口方式，L:串口方式（見注釋1）16NC-空腳17/RESETH/L復(fù)位端,低電平有效（見注釋2）18VOUT-LCD驅(qū)動(dòng)電壓輸出端19AVDD背光源正端(+5V）(見注釋3）20KVSS背光源負(fù)端(見注釋3)＊注釋1:如在實(shí)際應(yīng)用中僅使用并口通訊模式,可將PSB接固定高電平，也可以將模塊上的J8和“VCC”用焊錫短接.*注釋2：模塊內(nèi)部接有上電復(fù)位電路，因此在不需要經(jīng)常復(fù)位的場合可將該端懸空。*注釋3：如背光和模塊共用一個(gè)電源，可以將模塊上的JA、JK用焊錫短接。2.3。2軟件說明指令表表2-4軟件說明指令表指令名稱控制信號控制代碼RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D0顯示開關(guān)設(shè)置000011111D顯示起始行設(shè)置0011L5L4L3L2L1L0頁面地址設(shè)置0010111P2P1P0列地址設(shè)置0001C5C4C3C2C1C0讀取狀態(tài)字01BUSY0ON/OFFRESET0000寫顯示數(shù)據(jù)10數(shù)據(jù)讀顯示數(shù)據(jù)11數(shù)據(jù)詳細(xì)解釋各個(gè)指令功能1、讀狀態(tài)字格式BUSY0ON/OFFRESET0000狀態(tài)字是MPU了解LCM（液晶顯示模塊）當(dāng)前狀態(tài)，或LCM向MPU提供其內(nèi)部狀態(tài)的唯一的信息渠道.BUSY表示當(dāng)前LCM接口控制電路運(yùn)行狀態(tài)。BUSY=1表示LCM正在處理MPU發(fā)過來的指令或數(shù)據(jù).此時(shí)接口電路被封鎖,不能接受除讀狀態(tài)字以外的任何操作.BUSY=0表示LCM接口控制電路已外于“準(zhǔn)備好”狀態(tài),等待MPU的訪問。ON/OFF表示當(dāng)前的顯示狀態(tài)。ON/OFF=1表示關(guān)顯示狀態(tài)，ON/OFF=0表示開顯示狀態(tài)。RESET表示當(dāng)前LCM的工作狀態(tài),即反映/RES端的電平狀態(tài).當(dāng)/RES為低電平狀態(tài)時(shí)，LCM處于復(fù)位工作狀態(tài),標(biāo)志位RESET=1.當(dāng)/REST為高電平狀態(tài)時(shí)，LCM為正常工作狀態(tài)，標(biāo)志位RESET=0。在指令設(shè)置和數(shù)據(jù)讀寫時(shí)要注意狀態(tài)字中的BUSY標(biāo)志。只有在BUSY=0時(shí),MPU對LCM的操作才能有效。因此MPU在每次對LCM操作之前,都要讀出狀態(tài)字判斷BUSY是否為“0”.若不為“0”,則MPU需要等待，直至BUSY=0為止。2、顯示開關(guān)設(shè)置格式0011111D該指令設(shè)置顯示開/關(guān)觸發(fā)器的狀態(tài)，由此控制顯示數(shù)據(jù)鎖存器的工作方式,從而控制顯示屏上的顯示狀態(tài).D位為顯示開/關(guān)的控制位.當(dāng)D=1為開顯示設(shè)置，顯示數(shù)據(jù)鎖存器正常工作，顯示屏上呈現(xiàn)所需的顯示效果。此時(shí)在狀態(tài)字中ON/OFF=0。當(dāng)D=0為關(guān)顯示設(shè)置，顯示數(shù)據(jù)鎖存器被置零,顯示屏呈不顯示狀態(tài)，但顯示存儲器并沒有被破壞,在狀態(tài)字中ON/OFF=1。3、顯示起始行設(shè)置格式11L5L4L3L2L1L0該指令設(shè)置了顯示起始行寄存器的內(nèi)容。LCM通過CS的選擇分別具有64行顯示的管理能力，該指令中L5~L0為顯示起始行的地址，取值在0～3FH（1~64行）范圍內(nèi)，它規(guī)定了顯示屏上最頂一行所對應(yīng)的顯示存儲器的行地址。如果定時(shí)間隔地，等間距地修改(如加一或減一)顯示起始行寄存器的內(nèi)容，則顯示屏將呈現(xiàn)顯示內(nèi)容向上或向下平滑滾動(dòng)的顯示效果【10】。4、列地址設(shè)置格式01C5C4C3C2C1C0該指令設(shè)置了Y地址數(shù)計(jì)數(shù)器的內(nèi)容，LCM通過CS的選擇分別具有64列顯示的管理能力，C5~Ｃ0=０～3FH（1～64）代表某一頁面上的某一單元地址，隨后的一次讀或?qū)憯?shù)據(jù)將在這個(gè)單元上進(jìn)行.Y地址計(jì)數(shù)器具有自動(dòng)加一功能，在每一次讀/寫數(shù)據(jù)后它將自動(dòng)加一,所以在連續(xù)進(jìn)行讀/寫數(shù)據(jù)時(shí)，Y地址計(jì)數(shù)器不必每次都設(shè)置一次.頁面地址的設(shè)置和列地址的設(shè)置將顯示存儲器單元唯一地確定下來，為后來的顯示數(shù)據(jù)的讀/寫作了地址的選通.5、寫顯示數(shù)據(jù)格式數(shù)據(jù)該操作將8位數(shù)據(jù)寫入先前已確定的顯示存儲器的單元內(nèi).操作完成后列地址計(jì)數(shù)器自動(dòng)加一。2。4功率測量模塊ADE7755計(jì)量模塊由高精度專用電能計(jì)量芯片ADE7755是美國模擬器件公司（ADI）生產(chǎn)的一種高準(zhǔn)確度電能測量集成電路.它的內(nèi)部只有模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路和基準(zhǔn)電源是用模擬電路，其它的信號處理都使用數(shù)字電路，這使得ADE7755在惡劣的環(huán)境下仍能保持極高的準(zhǔn)確度和長期的穩(wěn)定性,具有優(yōu)良的溫度和時(shí)間穩(wěn)定性，其技術(shù)指標(biāo)超過了IEC1036規(guī)定的準(zhǔn)確度要求,能適應(yīng)各種環(huán)境要求,為電能表的質(zhì)量提供了保證[7]。ADE7755的輸入為電流和電壓信號,輸出為與有功功率成正比頻率信號，其內(nèi)部組成主要由可編程放大器、電源監(jiān)控電路、基準(zhǔn)電路、模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路（ADC)、相位校正網(wǎng)絡(luò)、乘法器、高通濾波（HPF)、低通濾波（LPF）、數(shù)字-頻率轉(zhuǎn)換器等組成，其內(nèi)部原理框圖如圖2—3所示。D/FD/F轉(zhuǎn)換器F2F1F2ADCADCV1PV1NV2PV2NREVPLPFHFF圖2—3AD7755內(nèi)部原理框圖圖中，由V1P,V1N組成的電流通道輸入電流信號,由V2P和V2N組成的電壓通道輸入電壓信號，其中電流通道經(jīng)過可變增益放大器PGA,用戶可方便地根據(jù)需要調(diào)整增益為1，2，8或16.兩信號進(jìn)入模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路ADC轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,這兩個(gè)ADC都是16為二階∑—Δ模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其過采樣速率達(dá)900kHz。由于電流互感器中可能有直流信號，需經(jīng)高通濾波濾去直流成分后送乘法器,與ADC送來的電壓信號相乘得瞬時(shí)功率信號.有功功率是從瞬時(shí)功率信號推到計(jì)算出來的，瞬時(shí)功率信號時(shí)用電流和電壓信號直接相乘得到的。為了得到有功功率分量（即直流分量)，只要對瞬時(shí)功率信號進(jìn)行低通濾波就可以了［8］。2。5RS-232接口電路數(shù)據(jù)通信方式主要有并行數(shù)據(jù)通信與串行數(shù)據(jù)通信兩種?？紤]到串行數(shù)據(jù)通信只需要一對數(shù)據(jù)傳送線進(jìn)行信息的傳送，所需傳輸線條數(shù)極少,傳送成本較低，特別適用于分級、分層和分布式控制系統(tǒng)以及遠(yuǎn)距離通信之中,故本設(shè)計(jì)選擇串行數(shù)據(jù)通信。RS—232接口電路是最常用的接口之一,缺點(diǎn)是只能用于短距離的數(shù)據(jù)通信。但這已經(jīng)能夠滿足我們的設(shè)計(jì)要求了，所以在此我們選用了RS-232接口做為與上位機(jī)的通訊電路［10］.Maxim公司專門為上位機(jī)設(shè)計(jì)的RS-232標(biāo)準(zhǔn)串口的接口電路，使用+5V電源供電。RS-232是一種把電腦的串行口信號電平（－10~＋10V）轉(zhuǎn)換為單片所用到的TTL信號電平（0~＋5V）芯片。圖2—6RS—232接口電路第3章軟件設(shè)計(jì)3.1軟件的設(shè)計(jì)思路3.1。1軟件設(shè)計(jì)需求在研制單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，匯編語言是一種常用的軟件工具，它能直接操作硬件，指令的執(zhí)行速度快。但其指令系統(tǒng)的固有格式受硬件結(jié)構(gòu)的限制很大，難以編寫與調(diào)試，可移植行也差。隨著單片機(jī)性能的提高，工作速度越來越快，因此在編寫單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)程序時(shí)，更著重于程序本事的編寫效率。所以C51已成為目前最流行的開發(fā)單片機(jī)的軟件工具。與匯編語言相比，C51在功能、結(jié)構(gòu)、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用.另外，使用C51可以縮短開發(fā)周期，降低開發(fā)成本,可靠行高,可移植性好［11］。3.1.2軟件設(shè)計(jì)思想功率測量模塊軟件設(shè)計(jì)主要由主程序,外部中斷子程序，電量脈沖計(jì)算程序及顯示子程序組成。C語言程序有利于實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的算法，功率測量模塊有較復(fù)雜的計(jì)算（計(jì)算模塊的功率)，所以程序采用C語言編寫.運(yùn)用KeilC51軟件環(huán)境編寫，KeilC51是德國KeilSoftware公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)。KeilC51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具uVision2.uVision2全Windows界面，只要看一下編譯后生成的編譯代碼，就能體會到KeilC51生成的目標(biāo)代碼效率非常高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊,容易理解，在開發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢［12]。3。2系統(tǒng)的軟件構(gòu)成整個(gè)系統(tǒng)的軟件主要包括主程序，系統(tǒng)初始化、電量脈沖計(jì)算、電量轉(zhuǎn)化、LCD顯示、數(shù)據(jù)保存等功能子程序，通過主程序直接或通過中斷的方式調(diào)用子程序，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體功能.主程序框圖如圖3-1所示。該電能表的工作原理還是要根據(jù)電能表的三大模塊來進(jìn)行說明,其中最重要的還是測量模塊，也就是ADE7755如何測測量電量的，以及它和單片機(jī)的連線。AD7755程序AD7755程序單片機(jī)主題程序LCD16824程序其他程序通信子程序圖3—1系統(tǒng)的軟件構(gòu)成軟件是整個(gè)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心，它具有充分的靈活性，可以根據(jù)系統(tǒng)的要求而變化.在硬件結(jié)構(gòu)一定的情況下，只要改變軟件就能實(shí)現(xiàn)一些不同的功能。單片機(jī)所具有的智能功能要由軟件來完成.在本設(shè)計(jì)中［13］，軟件結(jié)構(gòu)采用模塊化設(shè)計(jì)方法，將數(shù)字電能表所要完成的功能分別編寫和調(diào)試。所有模塊調(diào)試成功以后，將各個(gè)模塊連接構(gòu)成單片機(jī)軟件系統(tǒng)。這樣的設(shè)計(jì)有利于程序代碼的優(yōu)化，而且便于設(shè)計(jì)、調(diào)試和維護(hù).3。2.1主程序主程序流程圖如下圖3-2所示.主程序首先對系統(tǒng)環(huán)境初始化,設(shè)置定時(shí)器T1工作模式為16位的定時(shí)計(jì)數(shù)器模式，置位總中斷允許位EA并給顯示端口P0和P2清0。然后調(diào)用超聲波發(fā)生子程序送出一個(gè)超聲波脈沖。由于采用12MHz的晶振,機(jī)器周期為1us，當(dāng)主程序檢測到接收成功的標(biāo)志位后，將計(jì)數(shù)器T0中的數(shù)(對脈沖計(jì)數(shù))按下式計(jì)算即可測得被測量模塊的電能，一個(gè)周期內(nèi)消耗的電能為:電能=平均功率×積分時(shí)間=脈沖個(gè)數(shù)（3—1）測出電能后結(jié)果將以十進(jìn)制BCD碼方式送往LCD顯示。初始化LCD初始化LCD開機(jī)界面初始化定時(shí)器顯示各路功率開始圖3—2主程序流程圖3。2。2LCD顯示程序設(shè)計(jì)在STC89C51RC單片機(jī)中，液晶驅(qū)動(dòng)作為一個(gè)外圍模塊集成于片內(nèi),極大的簡化了液晶顯示部分的接口設(shè)計(jì)，只要選擇合適的液晶顯示器,采用合適的驅(qū)動(dòng)方式即可完成數(shù)據(jù)的顯示.主程序一開始運(yùn)行則設(shè)置堆棧起始地址為00H，設(shè)置寄存器,首先系統(tǒng)進(jìn)入主函數(shù)進(jìn)行初始化.包括LCD16824進(jìn)行一次清屏,使其各個(gè)指令、數(shù)據(jù)寄存器的值進(jìn)行清空，屏幕不顯示任何字符.通過上一章節(jié)對LCD16824介紹可知,只要將01H送到數(shù)據(jù)總線，使RS=0，R/W=0，E有個(gè)下降沿的脈沖就可以完成清屏工作。用指令實(shí)現(xiàn)送到數(shù)據(jù)DB7-DB0，調(diào)用子程序ENABLE，由于下降沿時(shí),內(nèi)部數(shù)據(jù)要送到RAM區(qū)，所以要有一個(gè)延時(shí)子程序，使這個(gè)下降沿持續(xù)2.5毫秒。內(nèi)部RAM有指令代碼后就開始對RAM進(jìn)行清零，所以屏幕原有的字符將被清除［14]。接著對16824行功能的設(shè)定。按表3-2來看是設(shè)定顯示器按4行顯示，每行8位，5×7點(diǎn)陣。LCD顯示程序流程圖如3—3所示：設(shè)置行設(shè)置行寫數(shù)據(jù)設(shè)置面設(shè)置頁忙？讀忙YN開始圖3-3LCD顯示程序流程圖3。2。3ADE7755與單片機(jī)程序設(shè)計(jì)ADE7755與微控制器(MCU）接口最簡單的方法是使用CF高頻輸出，輸出頻率設(shè)定2048（F1,F2,這要求設(shè)置SCF=0和S0=S1=1）.當(dāng)模擬輸入端加入有滿度交流信號時(shí)，CF輸出頻率高達(dá)5。5KHZ左右。示出的方案能把輸出頻率數(shù)字化，并且完成前面提到的平均作用.其設(shè)計(jì)框圖如圖3—4所示，計(jì)數(shù)器0如圖3—5所示，定時(shí)器1如圖3—6所示設(shè)AD設(shè)ADE7755采樣時(shí)間時(shí)間是否到測量AD7755脈沖數(shù)轉(zhuǎn)化為電能值返回主程序NY是否超限NY開始圖3-4ADE7755程序流程圖ADE7755初始化程序如下：/＊*＊*＊＊ADE7755初始化***＊＊*＊**/voidInit7755(）{ G0=0； G1=0;//增益=1，最大差動(dòng)信號=470mv｝/*＊＊***定時(shí)器/計(jì)數(shù)器初始化**＊＊＊＊*＊/voidInitTimer（）｛ TMOD=0x15；//00010101設(shè)置方式1，計(jì)數(shù)器0,定時(shí)器1 TH1=0x3c;//定時(shí)初值裝載，50ms TL1=0xb0； TCON=0X51;//01010001計(jì)數(shù)器0下降沿觸發(fā) IE=0X89；//10001001開總中斷、外部中斷0、定時(shí)中斷1}外部中斷了？對脈沖外部中斷了？對脈沖計(jì)數(shù)YN初始化2秒到了？讀取計(jì)數(shù)值換通道YN初始化圖3—5計(jì)數(shù)器0流程圖3—6定時(shí)器1流程終端服務(wù)子程序如下:/＊*＊*＊＊＊終端服務(wù)子程序*＊***＊/voidInt0()interrupt0using1{ N++;//計(jì)數(shù)脈沖數(shù) }voidTimer1（)interrupt3using2{ TH1=0x3c；//定時(shí)初值重裝，50ms TL1=0xb0； M++； if（M==40）//計(jì)時(shí)2秒到了？ { temp=N；//讀取2秒內(nèi)脈沖數(shù) N=0;//清零 M=0; Fq=temp/2+(temp%2)；//計(jì)算頻率 tab_pow[c］=Fq;//保存各路功率值 c++; if（c==8） c=0； CH=（0x01〈<c）; ｝ } 第4章系統(tǒng)調(diào)試及總結(jié)4。1軟件調(diào)試當(dāng)硬件制作完成后,軟件制作也是不可輕視的部分，是實(shí)現(xiàn)電路的功能的關(guān)鍵部分，通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)如下：1、先進(jìn)行人工檢查。寫好程序后，不要立刻燒入單片機(jī)，先對紙面上的程序進(jìn)行人工檢查。由于采用C語言編程，所以要特別小心地檢查語法錯(cuò)誤，如括號不配對，漏寫分號等，通過仔細(xì)的檢查,發(fā)現(xiàn)并排除這些錯(cuò)誤。2、人工檢查無誤后，上機(jī)調(diào)試.在編譯時(shí)給出的語法錯(cuò)誤的信息,根據(jù)提示的信息具體找出程序中錯(cuò)誤之處并改之,從上至下逐一改正。應(yīng)當(dāng)注意的是：有的提示出錯(cuò)行并不是真正出錯(cuò)的行，如果在提示出錯(cuò)的行上找不到錯(cuò)誤的話，則應(yīng)該到上行再找。3、當(dāng)確認(rèn)程序無語法錯(cuò)誤和邏輯錯(cuò)誤時(shí),通過直接下載到單片機(jī)來調(diào)試。采用的是自下到上的調(diào)試方法，即單獨(dú)調(diào)好每一個(gè)模塊,然后再連接成一個(gè)完整的系統(tǒng)調(diào)試。4、程序燒入單片機(jī)后，觀察各個(gè)部件的工作是否正常,功能是否實(shí)現(xiàn)。如不能正常工作，則繼續(xù)檢查程序中的相應(yīng)模塊，必要時(shí)從上到下重新檢查程序[15]。4.1.1軟件調(diào)試硬件電路制作完成并調(diào)整檢查好以后，接下就是軟件的設(shè)計(jì)調(diào)試。在keil_uVision2軟件中編寫并運(yùn)行調(diào)試程序,直至運(yùn)行成功自動(dòng)生成后綴名為。hex的文件。圖4-1為程序在keil_uVision2軟件中的編寫界面。圖4—1程序在keil_uVision3軟件中的編寫界面KEILC51標(biāo)準(zhǔn)C編譯器為8051微控制器的軟件開發(fā)提供了C語言環(huán)境，同時(shí)保留了匯編代碼高效，快速的特點(diǎn)。C51編譯器的功能不斷增強(qiáng),使你可以更加貼近CPU本身,及其它的衍生產(chǎn)品。C51已被完全集成到uVision2的集成開發(fā)環(huán)境中，這個(gè)集成開發(fā)環(huán)境包含:編譯器,匯編器,實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，項(xiàng)目管理器,調(diào)試器。uVision2IDE可為它們提供單一而靈活的開發(fā)環(huán)境。uVision2包含一個(gè)器件數(shù)據(jù)庫(devicedatabase),可以自動(dòng)設(shè)置匯編器、編譯器、連接定位器及調(diào)試器選項(xiàng)，來滿足用戶充分利用特定微控制器的要求[16］。此數(shù)據(jù)庫包含：片上存儲器和外圍設(shè)備的信息，擴(kuò)展數(shù)據(jù)指針（extradatapointer）或者加速器（mathaccelerator)的特性。4。1.2軟件燒錄程序運(yùn)行成功之后［17]，將。hex的文件通過STC-ISP燒錄軟件下載到單片機(jī)運(yùn)行。STC-ISP燒錄軟件的特點(diǎn)是將程序源代碼下載進(jìn)單片機(jī)內(nèi)部,而不用編譯器。下圖4—2為燒錄的界面。圖4—2STC-ISP燒錄界面本次設(shè)計(jì)采用STC—ISPVer2.0B。PCB演示板作為編程工具，它可以完成下載/燒錄用戶程序的功能.需要注意的是,要先點(diǎn)擊Download/下載，再打開電源，因?yàn)樾枰鋯?dòng)才運(yùn)行系統(tǒng)ISP程序。圖4-3為STC—ISPVer2.0B.PCB演示板。圖4—3STC—ISPVer2。0B.PCB演示板4。2Proteus軟件仿真初始化仿真測試如圖4—4所示[18]：圖4-4初始化仿真測試工作中仿真測試4—5所示：圖4-5工作中仿真測試4.3軟件硬件聯(lián)合調(diào)試1、靜態(tài)檢查根據(jù)硬件電路圖核對元器件的型號、規(guī)格、極性、集成芯片的插接方向是否正確。用邏輯筆、萬用表等工具檢查硬件電路連線是否與電路圖一致，有無短路、虛焊等現(xiàn)象。嚴(yán)防電源短路和極性接反。檢查數(shù)據(jù)總線、地址線和控制總線是否存在短路的故障。2、通電檢查通電檢查時(shí)，可以模擬各種輸入信號分別送入電路的各有關(guān)部分，觀察I/O口的動(dòng)作情況，查看電路板上有無元件過熱、冒煙、異味等現(xiàn)象，各相關(guān)設(shè)備的動(dòng)作是否符合要求，整個(gè)系統(tǒng)的功能是否符合要求。3、聯(lián)合調(diào)試硬件和軟件調(diào)試完成之后，應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。在系統(tǒng)調(diào)試時(shí)，應(yīng)將全部硬件電路都接上，應(yīng)用程序模塊、子程序也都組合好，進(jìn)行全系統(tǒng)軟、硬件調(diào)試，系統(tǒng)調(diào)試的任務(wù)是排除軟、硬件中的殘留錯(cuò)誤，使整個(gè)系統(tǒng)能夠完成預(yù)定的工作任務(wù)，達(dá)到要求的性能指標(biāo)。在進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試時(shí),對于有電氣控制負(fù)載的系統(tǒng)，應(yīng)先試驗(yàn)空載，空載正常后再試驗(yàn)負(fù)載情況.要試驗(yàn)系統(tǒng)的各項(xiàng)功能，避免遺漏.系統(tǒng)調(diào)試成功之后，就可以將程序固化到ROM中，程序固化可以在有些仿真系統(tǒng)中進(jìn)行，最好用專用程序固化器進(jìn)行固化操作，因?yàn)樗墓δ芡晟?，使用方便、可?將固化好程序的ROM插回到應(yīng)用系統(tǒng)電路板的相應(yīng)位置，即可脫機(jī)運(yùn)行。系統(tǒng)試運(yùn)行要連續(xù)運(yùn)行相當(dāng)長的時(shí)間，以考驗(yàn)其穩(wěn)定性。并要進(jìn)一步進(jìn)行修改和完善處理。一般地,經(jīng)開發(fā)裝置調(diào)試合格的軟、硬件，脫機(jī)后應(yīng)正常運(yùn)行.但由于開發(fā)調(diào)試環(huán)境與應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行環(huán)境不盡相同，也會出現(xiàn)脫機(jī)后不能正常運(yùn)行的情況。當(dāng)出現(xiàn)脫機(jī)運(yùn)行故障時(shí)，應(yīng)考慮程序固化有無錯(cuò)誤；仿真系統(tǒng)與實(shí)際系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，有無某些方面的區(qū)別(如驅(qū)動(dòng)能力)；在聯(lián)機(jī)仿真調(diào)試時(shí)，未涉及的電路部分有無錯(cuò)誤,硬件實(shí)物圖如圖4-6所示：圖4—6硬件實(shí)物圖4。4本章總結(jié)本章敘述了系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，包括主程序的設(shè)計(jì)首先對系統(tǒng)環(huán)境初始化，經(jīng)過反復(fù)修改，程序運(yùn)行基本正常，我的設(shè)計(jì)已能實(shí)現(xiàn)功率測量模塊的基本功能,并在LCD上顯示實(shí)際的功率.但在某些提高測量功率的精度方面、環(huán)境影響、某些功能設(shè)計(jì)構(gòu)想還沒有完整的表達(dá)出來.調(diào)試過程中遇到的問題及解決方法總結(jié)如下:1、提示無asm文件編譯時(shí)候提示：F：\。.\XX。asmFilehasbeenchangedoutsidetheeditorreload?解決方法：重新生成項(xiàng)目，產(chǎn)生examl1.asm即可。2、再進(jìn)入Keil的調(diào)試環(huán)境以后，發(fā)現(xiàn)程序有錯(cuò)解決方法：將光標(biāo)定位于需要修改的程序上,用菜單，DebugInlineAssambly…即可出現(xiàn)對話框，3、EnterNew后面的編輯框內(nèi)直接輸入需要修改的程序語句,輸入完之后鍵入回車將自動(dòng)指向下一條語句，可以繼續(xù)修改，如果不在需要修改,可以點(diǎn)擊右上角的關(guān)閉按鈕關(guān)閉窗口。輸入程序時(shí)，有中文標(biāo)點(diǎn),用Keil編譯時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤解決方法：程序里有帶中文標(biāo)點(diǎn)，用英文重輸入一遍4、匯編出現(xiàn)數(shù)字，字母混淆解決方法：字母“O”和數(shù)字“0”.主要錯(cuò)在這里。注意細(xì)節(jié)！當(dāng)然由于時(shí)間和精力等多方面的原因，此功率模塊多少還存在一些不足之處，有待進(jìn)一步改進(jìn)和提高.參考文獻(xiàn)［1］趙林。單片機(jī)基礎(chǔ)［M］.北京：科學(xué)出版社，2008。［2］李全利。單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M]。北京：高等教出版社，2004.[3]嚴(yán)天峰.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真調(diào)試［J]。北京航空航天大學(xué)出版社，2005，20（4）：40-42.［4]Bernd-MarkusPfeiffer.Astudyofoperatoreffectsonultrasonicmeasuresoffatdepthandlongissimusmuscleareaincattle［J］．InformationSystemsandTechnologies，KORUS2002,28（4）:169-173.[5］AnthonyCollins．ACostWatt—hourEnergyMeterBasedontheAD7755（AN559）［M］．ADIInc，2003［6]蘭吉昌.51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)百例[M]。北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.[7］陳新擴(kuò)，鮑鴻，陳宇翔.AD7755的測量原理與應(yīng)用［J］。廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然版），2002，19（4）:30-33.[8]陳霞.利用AD7755實(shí)現(xiàn)電能有功功率的測量［J］.山東理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版),2004,18（5）:68-72.［9]張洪潤，孫悅，張亞凡。單片應(yīng)用及應(yīng)用［M]。北京：清華大學(xué)出版社，2008。［10]周堅(jiān).單片機(jī)C語言程序設(shè)計(jì)[M]。北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2007。趙林.單片機(jī)基礎(chǔ)[M］。北京：科學(xué)出版社，2008.[11]吳金戌。8051單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用［M].北京：清華大學(xué)出版社，2003年.［12]李朝青。PC機(jī)及單片機(jī)數(shù)據(jù)通信技術(shù)[M］.北京：航空航天大學(xué)出版社，2000.［13］江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AD7755功率計(jì) 12M晶振 1T**＊*＊＊＊＊**＊*＊**＊****＊＊*＊/＃include〈reg52。h〉＃include”12864LCD.h”＃include"code.h”＃defineCHP0//繼電器通道選擇sbitREVP=P1^0;sbitG0=P1^4;//通道1增益選擇sbitG1=P1^5；sbitF1=P1^6;//有功功率輸出sbitF2=P1^7；uintN=0;//脈沖計(jì)數(shù)值uintM=0;//T1中斷計(jì)數(shù)值uinttemp=0；//2秒內(nèi)脈沖數(shù)uintFq=0;//CF頻率uinttab_pow［8]；//8路功率ucharc=0；//sbitCF=P1^3；/*****＊AD7755初始化*＊***＊＊**/voidInit7755()｛ G0=0； G1=0；//增益=1，最大差動(dòng)信號=470mv｝/*＊***＊定時(shí)器/計(jì)數(shù)器初始化＊*＊**＊*＊/voidInitTimer(){ TMOD=0x15;//00010101設(shè)置方式1，計(jì)數(shù)器0，定時(shí)器1 TH1=0x3c;//定時(shí)初值裝載，50ms TL1=0xb0; TCON=0X51；//01010001計(jì)數(shù)器0下降沿觸發(fā) IE=0X89；//10001001開總中斷、外部中斷0、定時(shí)中斷1}/＊*＊*＊*＊*＊*顯示函數(shù)**＊*＊＊***＊＊/voiddisp_power（uchari）//顯示第i路功率，1<=i<=8{ ucharj，k; uintge,shi,bai，qian； switch(i） ｛ case1:j=1;k=0； break; case2：j=1;k=2; break； case3：j=1；k=4; break； case4:j=1；k=6; break； case5:j=2；k=0； break； case6:j=2;k=2； break； case7:j=2;k=4; break； case8：j=2;k=6； break； default: break； } qian=tab_pow[i—1］/1000； bai=（tab_pow[i—1］%1000)/100; shi=(（tab_pow［i—1]%1000）%100)/10; ge=（（tab_pow［i-1]%1000)％100）%10; Display_FULL(j,k,0＊16,（i+1));//選屏，頁,列,字?jǐn)?shù) Display_HALF（j,k,3＊8,qian）； Display_HALF（j,k，4＊8,bai）; Display_HALF（j,k，5＊8，shi）; Display_HALF(j,k，6*8,ge); ｝/*＊＊*＊＊主函數(shù)**＊*＊＊＊＊**/voidmain(）｛ uchari； CH=0XFF;//關(guān)閉所有通道 InitLCD（); Display_PIC（&tab_start[0]）；//開機(jī)畫面 delay（)；//延時(shí)5s ClearScreen(0)； CH=0X01;//打開通道1 InitTimer（）；//初始化定時(shí)器 while(1) { for(i=1；i<=8;i++） ｛ disp_power(i); ｝ ｝｝/＊**＊＊**終端服務(wù)子程序*＊＊*＊＊/voidInt0（)interrupt0using1{ N++;//計(jì)數(shù)脈沖數(shù) ｝voidTimer1（)interrupt3using2{ TH1=0x3c；//定時(shí)初值重裝，50ms TL1=0xb0; M++; if(M==40）//計(jì)時(shí)2秒到了? ｛ temp=N；//讀取2秒內(nèi)脈沖數(shù) N=0;//清零 M=0； Fq=temp/2+（temp%2)；//計(jì)算頻率 tab_pow[c]=Fq；//保存各路功率值 c++； if（c==8） c=0； CH=（0x01<〈c)； ｝ ｝＃ifndef_12864LCD_H_#define_12864LCD_H_＃include〈reg52。h〉＃include〈intrins。h>#include"code.h"#defineuintunsignedint＃defineucharunsignedchar/＊＊＊****＊＊＊＊**＊＊**＊****＊＊*＊***＊＊LCD接口定義***＊**＊＊*＊＊＊＊＊**＊*＊******＊＊*＊**/#defineDATAP2//LCD12864數(shù)據(jù)線sbitRST=P3^7;//復(fù)位，0有效sbitRS=P1^3;//數(shù)據(jù)\指令選擇sbitRW=P3^3;//讀\寫選擇sbitEN=P3^4;//讀\寫使能sbitcs1=P3^5;//片選1sbitcs2=P3^6;//片選2/＊＊＊****＊*＊**＊＊**＊*＊**＊＊＊＊*＊＊＊**延時(shí)函數(shù)*＊＊**＊*＊＊＊＊＊*＊＊**＊＊＊*＊***＊*＊*＊*/voiddelayms(){ unsignedchara，b,c;for(c=1；c>0；c--）for（b=142；b>0;b—-)for(a=2;a>0；a-—);｝/**＊＊＊***＊＊＊*****＊*＊＊＊＊****＊＊*＊*測忙函數(shù)**＊＊＊*＊**＊＊＊＊＊＊**＊*＊*＊*＊*＊*＊*＊＊/voidCheckBusy（) ｛uchardat;//狀態(tài)信息（判斷是否忙)RS=0；//數(shù)據(jù)\指令選擇，D/I(RS）=“L”，表示DB7∽DB0為顯示指令數(shù)據(jù)RW=1;//R/W=“H”，E=“H”數(shù)據(jù)被讀到DB7∽DB0do｛DATA=0x00;EN=1; //EN下降源 _nop_();//一個(gè)時(shí)鐘延時(shí) dat=DATA；EN=0;dat=0x80&dat;//僅當(dāng)?shù)?位為0時(shí)才可操作（判別busy信號）｝while(！(dat==0X00));｝/＊*＊*＊＊＊＊＊*＊＊＊＊＊*＊＊＊＊＊*＊***＊＊＊**寫命令**＊*＊＊＊***＊＊*＊*＊**＊*＊***＊***＊＊*/voidWrite_COM（ucharcom）{CheckBusy（）;//狀態(tài)檢查，LCD是否忙RS=0; //向LCD發(fā)送命令。RS=0寫指令，RS=1寫數(shù)據(jù)RW=0;//R/W=“L”，E=“H→L”數(shù)據(jù)被寫到IR或DR//_nop_（）；DATA=com; //com:命令//delayms（);EN=1;//EN下降源_nop_（);EN=0；//delayms(）；｝/*＊*******＊＊**＊*＊*＊＊**＊＊＊*＊＊**＊*寫顯示數(shù)據(jù)*＊＊*＊***＊*＊＊*＊*＊**＊＊＊*＊***＊＊＊**/voidWrite_DAT（uchardat) {CheckBusy(）;//狀態(tài)檢查,LCD是否忙RS=1；//RS=0寫指令,RS=1寫數(shù)據(jù)RW=0;//R/W=“L"，E=“H→L”數(shù)據(jù)被寫到IR或DR//_nop_(）；DATA=dat；//dat：顯示數(shù)據(jù)//delayms（)；EN=1；//EN下降源_nop_（)；EN=0；//delayms（）；｝/＊**＊**＊＊**＊***＊＊＊＊**＊＊*＊＊＊**＊**設(shè)置頁****＊******＊＊***＊*＊*＊******＊*＊*/voidSet_PAGE(ucharpage） ｛page=0xb8｜page；//10111xxx0<=page<=7設(shè)定頁地址-—X0—7,8行為一頁64/8=8，共8頁Write_COM（page）;}/**＊＊*＊*＊*＊**＊＊*＊＊＊**＊*＊＊＊＊＊＊**＊設(shè)置行＊＊＊*＊＊*＊＊＊＊*＊******＊***＊*****＊＊/voidSet_LINE（ucharstartline) ｛startline=0xc0|startline；//11000000Write_COM(startline)；//設(shè)置從哪行開始:0--63，一般從0行開始顯示｝/＊＊***＊＊****＊*＊*＊*＊＊＊＊*＊*****＊＊＊設(shè)置列＊**＊**＊＊********＊****＊＊***＊*＊**/voidSet_COLUMN(ucharcolumn) {column=column＆0x3f;//column最大值為64,越出0=〈column<=63column=0x40｜c(diǎn)olumn;//01xxxxxxWrite_COM(column）；}/**＊*＊*＊＊***＊**＊＊*＊＊*＊*＊＊**＊****設(shè)置顯示開關(guān)＊＊*＊＊＊＊＊＊**＊＊****＊＊*＊*＊＊＊******/voidDisp_SW(ucharsw） { sw=0x3e|sw;//0011111x,sw只能為0或者1 Write_COM（sw)；｝/＊＊***＊*＊**＊＊＊＊＊***＊*****＊＊＊＊*＊＊ 選擇屏幕 screen：0—全屏，1-左屏，2-右屏＊*＊***＊**＊*＊**＊******＊******＊＊＊/voidSelectScreen(ucharscreen) ｛ switch(screen)//仿真時(shí)CS1，CS2低電平有效,實(shí)際使用時(shí)高電平有效{case0：cs1=0；//全屏_nop_();_nop_()；_nop_(）;cs2=0;_nop_()；_nop_()；_nop_（)；break；case1:cs1=0；//左屏_nop_（);_nop_(）；_nop_（）；cs2=1;_nop_（）;_nop_();_nop_(）;break;case2：cs1=1;//右屏_nop_（)；_nop_();_nop_();cs2=0；_nop_(）；_nop_（）；_nop_(）;break；}｝/*＊*＊***＊*＊＊*＊****＊＊*＊＊＊＊＊＊＊＊＊** 清屏 screen:0—全屏，1—左屏,2-右屏****＊＊*＊*＊＊＊*＊**＊＊*＊*＊＊＊＊*＊**＊＊/voidClearScreen(ucharscreen) { uchari,j;SelectScreen（screen)； for(i=0；i〈8;i++) //控制頁數(shù)0-7，共8頁 { Set_PAGE(i）； Set_COLUMN（0）;for（j=0;j〈64；j++） //控制列數(shù)0-63，共64列 ｛Write_DAT（0x00）；//寫點(diǎn)內(nèi)容，列地址自動(dòng)加1}｝ }/＊＊*＊＊**＊*＊＊*＊**＊＊＊＊＊＊***＊*＊＊＊*＊初始化LCD**＊**＊＊＊***＊*＊＊*＊＊*＊**＊＊＊*＊**＊＊/voidInitLCD(） { RST=0；//復(fù)位 _nop_(）； _nop_（）； RST=1； _nop_()； _nop_(); CheckBusy(）; SelectScreen（0）; Disp_SW(0）；//關(guān)顯示 SelectScreen(0）; Disp_SW(1);//開顯示 SelectScreen（0); ClearScreen(0);//清屏 Set_LINE(0);//開始行:0}/＊＊**＊＊***＊＊＊*＊＊＊＊**＊*＊*＊**＊****顯示函數(shù)**＊*＊＊***＊***＊＊*＊**＊＊***＊＊＊***＊//＊顯示全角漢字＊/voidDisplay_FULL(ucharss,ucharpage，ucharcolumn,ucharnumber){ inti； //選屏參數(shù),page選頁參數(shù),column選列參數(shù),number選第幾漢字輸出 SelectScreen（ss); column=column&0x3f； Set_PAGE（page); //寫上半頁 Set_COLUMN（column);//控制列 for(i=0；i〈16;i++）//控制16列的數(shù)據(jù)輸出 { Write_DAT（Hzk[i+32*number］);//i+32＊number漢字的前16個(gè)數(shù)據(jù)輸出 ｝ Set_PAGE(page+1)； //寫下半頁 Set_COLUMN(column）； //控制列for(i=0;i<16；i++) //控制16列的數(shù)據(jù)輸出 ｛ Write_DAT(Hzk［i+32＊number+16]); //i+32*number+16漢字的后16個(gè)數(shù)據(jù)輸出 }｝/*顯示半角漢字和數(shù)字和字母＊/voidDisplay_HALF（ucharss,ucharpage,ucharcolumn,ucharnumber){ uinti;//選屏參數(shù)，page選頁參數(shù)，column選列參數(shù)，number選第幾漢字輸出 SelectScreen（ss); column=column＆0x3f; Set_PAGE(page)； //寫上半頁 Set_COLUMN（column）； for（i=0;i<8；i++) { Write_DAT（Ezk［i+16*number]）； } Set_PAGE（page+1)； //寫下半頁 Set_COLUMN(column）； for(i=0;i<8；i++） { Write_DAT（Ezk[i+16＊number+8］）; }}/****＊***＊**＊＊＊*＊＊＊＊*＊*＊＊****＊＊＊＊＊*＊＊＊＊＊ 顯示128＊64的圖片 縱向取模，字節(jié)倒序**＊＊＊*＊＊＊******＊＊＊＊＊＊**＊＊＊*＊*＊*＊＊***＊＊*/voidDisplay_PIC(uchar*p）//通過指針引用數(shù)組｛ uinti，j;SelectScreen(1);//左屏 for（i=0;i〈8；i++) //控制頁數(shù)0—7，共8頁 { Set_PAGE（i）; Set_COLUMN（0）;for（j=(i＊128）；j<（(i*128）+64）;j++) //控制列數(shù)0—63，共64列 {Write_DAT(*(p+j))；//寫內(nèi)容，列地址自動(dòng)加1｝｝ SelectScreen（2）;//右屏 for（i=0；i<8;i++) //控制頁數(shù)0-7，共8頁 ｛ Set_PAGE（i)； Set_COLUMN（0)；for（j=((i＊128）+64）；j<（(i+1)*128）;j++) //控制列數(shù)0—63，共64列 ｛Write_DAT(*（p+j）)；//寫內(nèi)容，列地址自動(dòng)加1}} ｝＃endif#ifndef_CODE_H_＃define_CODE_H_＃include〈intrins。h〉#defineuintunsignedint#defineucharunsignedchar/***＊＊＊＊延時(shí)5S*＊**＊****＊/voiddelay(void）//誤差0us｛unsignedchara，b，c;for（c=165;c〉0;c—-)for（b=100；b〉0;b--)for（a=150；a〉0；a-—);_nop_（);//ifKeil,requireuseintrins.h_nop_（)；//ifKeil,requireuseintrins.h}/＊＊*＊＊＊＊字庫******///半角字庫ucharcodeEzk[]=｛/＊——文字:0—-*//＊--楷體12;此字體下對應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬x高=8x16--*/0xE0，0xF8,0xF8,0x18,0x18，0xF8，0xF0，0x00，0x0F，0x1F，0x3F，0x30，0x30，0x3F，0x1F，0x00,/*-—文字:1--＊//*-—楷體12；此字體下對應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬x高=8x16--＊/0x00，0x20，0x30,0xF8，0xF8,0xF8,0x00，0x00,0x00,0x00,0x00,0x3F,0x3F,0x3F，0x00,0x00,/*—-文字:2——＊//＊--楷體12；此字體下對應(yīng)的點(diǎn)陣為:寬x高=8x16-—*/0x30,0x38，0x38，0x08，0x98，0xF8,0xF8，0x00,0x30,0x38，0x3C，0x3E，0x37,0x33,0x31,0x00,/*——文字:3--＊//*—-楷體12;此字體下對應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬x高=8x16--*/0x30,0x38，0x38,0x88,0x88，0xF8，0xF8，0x00，0x08,0x18,0x38，0x31,0x31，0x3F,0x1F，0x04,/＊—-文字：4—-＊//*—-楷體12；此字體下對應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬x高=8x16—-*/0x00，0x80,0xC0,0xF0，0xF8，0xF8,0xF8，0x00,0x06,0x07,0x07，0x04,0x3F,0x3F,0x3F,0x00，/*—-文字:5—-＊//*--楷體12；此字體下對應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬x高=8x16—-＊/0xE0,0xF8,0xF8,0xC8,0xC8,0x88，0x88，0x00,0x19，0x39，0x30，0x20,0x30，0x3F,0x1F,0x00,/*——文字:6——＊//*——楷體12;此字體下對應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬x高=8x16——＊/0x00，0xC0，0xE0,0xF8,0xB8,0x98,0x80,0x00,0x1F,0x1F,0x3F，0x30,0x30,0x3F,0x1F，0x00,/*—-文字:7——＊//＊--楷體12；此字體下對應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬x高=8x16-—＊/0x08,0x08,0x08,0x08，0xC8，0xF8，0x78,0x00,0x00,0x20,0x3C,0x3F，0x1F,0x01，0x00，0x00,/＊——文字：8—-*//*——楷體12;此字體下對應(yīng)的點(diǎn)陣為:寬x高=8x16-—*/0x70,0xF8，0xF8,0x88,0x98,0xF8，0xF8,0x00，0x1E,0x3F，0x3B,0x31，0x31,0x3F，0x1F,0x00,/＊-—文字:9—-*//＊--楷體12；此字體下對應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬x高=8x16--*/0xF0,0xF8，0xB8,0x08,0x18，0xF8，0xF8，0xE0，0x01，0x23，0x33,0x3F,0x1F，0x07，0x03,0x00,｝；//漢字庫ucharcodeHzk[]=｛/＊-—文字:負(fù)--＊//＊--楷體12;此字體下對應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬x高=16x16--*/0x00,0x00，0x00,0x00,0xE0，0xF8，0xDE,0x6E,0x7E，0x78，0xE8,0xE8,0x40，0x00,0x00，0x00，0x00，0x00，0x00,0x40,0x4F，0x6F,0x71,0x3F，0x1F，0x31，0x7F,0x6F,0x40,0x00,0x00,0x00,/*—-文字:載——＊//*——楷體12；此字體下對應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬x高=16x16--*/0x40,0x40，0x40,0x50,0xD0，0xFC,0xFC，0xBC,0xBE，0xFE,0xE4,0xA4,0xAC,0x88，0x00,0x00,0x00,0x00，0x15,0x17，0x1F,0x7F，0x7F，0x6A,0x3A，0x1F，0x1F,0x3F,0x71,0x70，0x70,0x00,/＊——文字:一--＊//＊-—楷體12;此字體下對應(yīng)的點(diǎn)陣為:寬x高=16x16—-*/0x00，0x00，0x00,0x00,0x00，0x00，0x00,0x00，0x80，0x80，0x80，0x80,0x80,0x80,0x80,0x00，0x00，0x01,0x01,0x01,0x01，0x01，0x01，0x01,0x01,0x01，0x00,0x00，0x00,0x00,0x01,0x00，/＊--文字:二——＊//*-—楷體12;此字體下對應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬x高=16x16—-*/0x00，0x00，0x00，0x20，0x20，0x20,0x20,0x30,0x30,0x10,0x10，0x10，0x10,0x00,0x00,0x00,0x00，0x18,0x18,0x18，0x08,0x08，0x08，0x08,0x08,0x08,0x08,0x0C,0x0C，0x0C,0x0C,0x00,/*--文字：三--*//*--楷體12；此字體下對應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬x高=16x16—-*/0x00,0x00，0x00，0x10，0x10,0x10,0x10，0x10,0x98,0x98,0x88,0x98，0x10，0x00，0x00，0x00，0x20,0x30，0x30，0x10，0x11,0x11,0x11,0x11，0x11,0x10，0x19,0x19，0x18,0x18,0x18,0x00，/＊—-文字：四—-*//＊--楷體12；此字體下對應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬x高=16x16-—*/0x00，0x20，0xE0,0xE0，0x20，0xF0，0xF0,0x30,0xF0,0xF0，0x10，0x18，0xF8，0xF0，0x70,0x00，0x00，0x00，0x07，0x0F,0x0F,0x0B,0x08,0x08，0x0D，0x0D，0x0D,0x1F,0x1F,0x0F，0x00，0x00,/*——文字:五-—*//*--楷體12；此字體下對應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬x高=16x16-—*/0x00，0x00,0x00,0x00，0x10，0x10,0xF0，0xF8，0xF8，0x88，0x88,0x88,0x08，0x00，0x00,0x00，0x20，0x20,0x20,0x21，0x31,0x3F，0x1F,0x17，0x11,0x1F，0x1F,0x13，0x10，0x10，0x30，0x00，/＊-—文字：六-—＊//*-—楷體12;此字體下對應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬x高=16x16—-＊/0x00，0x80,0x80,0x80,0x80，0x80,0x88,0x98，0x98，0xD0,0x40，0x40,0x40,0x40,0xC0，0x00,0x00,0x00，0x20,0x30，0x1C,0x0E，0x06,0x04，0x00,0x06，0x0E，0x1C，0x18，0x10,0x00，0x00,/＊—-文字：七——＊//＊--楷體12;此字體下對應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬x高=16x16--＊/0x00，0x00,0x00，0x00，0x00，0x1C,0xFC,0xF8，0xC0,0xC0,0x40,0x60,0x60，0x60,0x40,0x00,0x00,0x02,0x02,0x03,0x01，0x01，0x1F，0x1F,0x10，0x10,0x10,0x10，0x18，0x1C，0x1C，0x00，/*--文字：八-—＊//*--楷體12；此字體下對應(yīng)