单片机在电力系统中的应用设计
单片机在电力系统中的应用设计（创新）
专业：电气工程及其自动化
行政班：电气工程及其自动化2011-1
学号：201101100335
姓名：杨海波
指导老师：刘庆雪
基于MC9S12XS128单片机的单相电能表的设计
摘要本文主要是针对家庭用户设计了一单相电能计量电路。此电路采用一款高精度单相电能计量芯片ADE7755来采集用户所使用的电量，并使用高性能的单片机MC9S12XS128来作为整个电能采集电路的控制中心。文中给出了整个电能计量电路的组成框图、单相电能测量电路图以及软件流程图，最后介绍了试验情况并对试验结果进行了分析比较，通过实验表明该电能计量电路具有较高的测量精度。
关键词：电能计量；MC9S12XS128单片机；ADE7755芯片；硬件设计；软件设计
目录
前言 (1)
1 设计任务及要求 (2)
2 ADE7755简介 (2)
2.1功能概述 (2)
2.2功能特点 (2)
2.3 功能框图 (3)
2.4 极限参数 (3)
2.5 外部引脚及其功能说明 (3)
2.6 ADE7755工作原理 (6)
3 HCS12X系列单片简介 (7)
3.1 MC9S12XS128 性能述 (7)
3.2输入输出数字I/O接口 (8)
3.3输入输出端口功能和配置 (10)
3.4电源相关引脚 (13)
3.5其他引脚 (14)
3.6 XMC9S12XS128的存储器映射 (14)
4 电源模块设计 (17)
5 电能计量电路的基本成 (17)
6 软件设计 (19)
6.1编程软件codewarrior简介 (19)
6.2源程序 (22)
参考文献 (19)
附录 (20)
前言
随着我国经济的飞速发展，各行各业对电的需求越来越大，不同时间用电量不均衡的现象也日益严重。为缓解我国日趋尖锐的电力供需矛盾，调节负荷曲线改善用电量不均衡的现象，全面实行峰、平、谷分时电价制度，“削峰填谷”，提高全国的用电效率，合理利用电力资源，国内部分省市的电力部门已开始逐步推出了多费率电能表，对用户的用电量分时计费。电能表自诞生至今已有100多年的历史，随着电力系统及其相关产业的发展以及电能管理系统的不断完善,电能表的结构和性能也经历了不断更新、优化的发展过程：由最初的感应电能表，发展到后来的感应系脉冲电能表，直至现在的纯电子式电能表。感应系电能表是利用处于交变磁场的金属圆盘中的感应电流与有关磁场形成力的原理制成的。感应系脉冲电能表仍采用感应系电能表的测量机构作为工作元件，由光电传感器完成电能脉冲转换，然后经电子电路对脉冲进行处理，从而实现对电能的测量。纯电子式电能表的原理是采用电子电路来实现电能计量，所以电子式电能表的共同特点是采用乘法器，根据所依托的乘法器为模拟的还是数字的分为模拟乘法器型电子电能表和数字乘法器型电子电能表。此电路采用了美国ADI公司生产的一款高精度单相电能计量芯片ADE7755来采集用户所使用的电量，并使用了高性能的单片机AT89C51来作为整个电能采集电路的控制中心。在采集电流、电压值时，本文采用了精度高、稳定性能好的电流、电压霍尔传感器来取代常用的电流、电压互感器。此外，本文还介绍了单相电能计量电路的组成以及软件流程图。
1 设计任务及要求
设计制作多用户电子式单相电能表，设计的主要要求如下：
（1）该交流电能表能实现对单相交流电能的测量；
（2）电表参数：额定电压220V（±10%）,额定电流5A,最大电流20A，最小电流0.1A，精度：一级，最大计度容量：999.999kW2h；
（3）能测量并显示当前用电量；
（4）停电不丢失电能数据；
2、ADE7755简介
2.1 功能概述
ADE7755是一种高准确度电能测量电路集成电路，主要用于单相电表系统，其技术指标超过了IEC1036规定的准确度要求。它只在ADC和基准电路中使用了模拟电路，其他的信号处理都由数字电路完成，这使得在恶劣的环境下仍然可以保持极高的准确度和长时间的稳定性，通过引脚F1、F2以低频形式输出有功功率的平均值，可以直接驱动机电式计数器，或者与微控制器接口，从引脚CF 以高频形式输出有功功率的瞬时值，用于电能计量表的校准。
2.2功能特点
a.精度高，在500：1动态范围内误差低于0.1%；
b.F1、F2输出频率表示平均有功功率；
c.高频输出CF用于校准，并提供即时有功功率；
d.逻辑输出引脚REVP能只是负功率或错误链接；
e.可直接驱动机电式计数器和两相步进电机；
f.在片电源监控电路；
g.防潜动；
h.在片电压源2.5V±9%;
i.单5V电源，低功耗；
j.采用SSOP24封装。
2.3 功能框图
2.4 极限参数
参数符号最小值最大值单位工作电压VDD-VSS -0.3 7.0 V
管脚电流IPIN -150 +150 mA 储藏温度TSTG -65 +150 ℃
工作温度TO -40 +85 ℃
2.5 外部引脚及其功能说明
ADE7755有24脚DIP和SSOP两种封装
管脚排列图如下：
管脚功能说明
①DVDD，数字电源引脚。该引脚提供数字电路的电源，正常工作电源电压应保持在5V±5%，该引脚应使用10μF 陶瓷电容进行去耦
②AC/DC，高通滤波器HPF 选择引脚。当该引脚输入高电平时，通道 1（电流通道）内的 HPF被选通，该滤波器所涉及的相位响应在45Hz 至 1kHz范围内在片内已得到补偿。在电能计量的应用中，应使 HPF 选通。
③A VDD，模拟电源引脚。该引脚提供模拟电路的电源，正常工作电源电压应保持在5V±5%，当使电源的纹波和噪声减小到最低程度，该引脚应使用10μF 电容并联 100nF 陶瓷电容进行去耦。
④NC（6号引脚），与6脚短接
⑤V1P，V1N，通道 1（电流通道）的正、负模拟输入引脚。完全差动输入方式，正常工作最大信号电平为±470mV。通道1有一个PGA。这两个引脚相对于AGND 的最大信号电平为±1V。两个引脚内部都有 ESD 保护电路，这两个引脚能承受±6V的过电压，而不造成永久性损坏。
⑥RESET，复位引脚。当为低电平时，ADC和数字电路保护复位状态，在RESET 的下降沿，清除内部寄存器。
⑦REFIN/OUT，基准电压的输入、输出引脚。片内基准电压的正常值为
2.5V±8%，典型温度系数为 30ppm/℃。外部基准源可以直接连接到该引脚上。无论用内部还是外部基准源，该引脚都应使用10μF 钽电容和100nF 陶瓷电容对 AGND 进行去耦。
⑧AGND，这是模拟电路（即ADC和基准源）的接地参考点，该引脚应连接到印刷电路板的模拟接地面。模拟接地面是所有模拟电路的接地参考点，如抗混叠滤波器、电流和电压传感器等。为了有效地抑制噪声，模拟接地面与数字接地面只应有一点连接。星形接地方法有助于使数字电流噪声远离模拟电路。
⑨SCF，校验频率选择。该引脚的逻辑输入电平确定 CF引脚的输出频率。
⑩S1，S0，这两个引脚的逻辑输入用来选择数字/频率转换系数，这为电度表的设计提供了很大灵活性。
11 G1，G0，这两个引脚的逻辑输入用来选择通道1 的增益，可用来选择增益是1,2,8,和16。
12 CLKIN，外部时钟可从该引脚接入，也可把一个石英晶体接在CLKIN 和 CLKOUT 之间，提供时钟源，规定时钟频率为3.579545MHz。作为石英晶体负载的33pF陶瓷电容应和振荡器门电路连接。
13CLKOUT，如上所述，可把一个石英晶体接在 CLKIN 和 CLKOUT 之间，提供一个时钟源。当CLKIN 上接有外时钟时 CLKOUT引脚能驱动一个CMOS负载。
14NC，悬空。
15 REVP，当检测到负功率时，即电压和电流信号的相位差大于 90°时，该引脚输出逻辑高电平。该输出没有被锁存，当再次检测到正功率时，该引脚的输出复位。该输出的逻辑状态随 CF输出脉冲同时变化。
16 DGND，这是数字电路（即乘法器、滤波器和数字频率转换器）的接地参考点。该引脚应连接到印刷电路板的数字接地面，数字接地面是所有数字电路（如机械或数字计数器、微控制器和 LED 显示器的接地参考点。为了有效地抑制噪声，模拟接地面与数字接地面只应有一点连接，如星形接地。
17 CF，频率较验输出引脚。其输出频率反映瞬时有功功率的大小，常用于仪表校验。
18 F2，F1，低频逻辑输出引脚，其输出频率反映平均有功功率的大小。这两个逻辑输出可以直接驱动机电式计数器或两相步进电机。
2.6 ADE7755工作原理
芯片内部两个ADC对来自电流和电压传感器的电压信号进行数字化。ADE7755的模拟输入结构具有宽动态范围，大大简化了传感器
接口（可以与传感器直接连接），也简化了抗混叠滤波器的设计。电流
通道中的PGA进一步简化了传感器接口。电流通道中的HPF滤掉电流
信号中的直流分量，从而消除了由于电压或者电流失调所造成的有功功
率计算上的误差。
有功功率是从瞬时功率信号推导计算出来，瞬时功率信号是用电流和电压信号直接相乘得到的。为了得到有功功率分量（即直流分量），
只要对瞬时功率信号进行低通滤波就行了。下图示出了瞬时有功功率如
何通过对瞬时功率信号进行低通滤波来获取有功功率。这个过程中所有
的信号处理都是由数字电路完成的，因此具有优良的温度和时间稳定
性。
ADE7755的低频输出是通过对上述有功功率信息的累计产生，即在两
个输出脉冲之间经过长时间的累加，因此输出频率正比于平均有功功
率。当这个平均有功功率信息进一步被累加，就能获得电能计量信息。
CF输出的频率较高，累加时间较短，因此CF的输出频率正比于瞬时
有功功率，这对于在稳定负载条件下进行系统校验是很有用的。
3、HCS12X 系列单片机简介
Freescale 公司的16 位单片机主要分为HC12 、HCS12、HCS12X 三个系列。HC12核心是16 位高速CPU12 核，总线速度8MHZ；HCS12 系列单片机以速度更快的CPU12 内核为核心，简称S12 系列，典型的S12 总线速度可以达到25MHZ。HCS12X 系列单片机是Freescale 公司于2005 年推出的HCS12 系列增强型产品，基于S12 CPU 内核，可以达到25MHz 的HCS12 的2-5 倍性能。总线频率最高可达40 MHz。S12X 系列单片机目前又有几个子系列：MC9S12XA 系列、MC9S12XB 系列、MC9S12XD 系列、MC9S12XE 系列、MC9S12XF系列、MC9S12XH 系列和MC9S12XS 系列。MC9S12XS128 就是S12X 系列中的一个成员。
3.1 MC9S12XS128 性能概述
MC9S12XS128 是16 位单片机，由16 位中央处理单元（CPU12X）、128KB 程序
Flash(P-lash)、8KB RAM、8KB 数据Flash(D-lash)组成片内存储器。主要功能模块包
括：
内部存储器
内部PLL 锁相环模块
2 个异步串口通讯SCI
1 个串行外设接口SPI
MSCAN 模块
1 个8 通道输入/输出比较定时器模块TIM
周期中断定时器模块PIT
16 通道A/D 转换模块ADC
1 个8 通道脉冲宽度调制模块PWM
输入/输出数字I/O 口
3.2 输入/输出数字I/O 口
MC9S12XS128 有3 种封装，分别为64 引脚、80 引脚、112 引脚封装。其全名分别为MC9S12XS128MAE、MC9S12XS128MAA、MC9S12XS128MAL。MC9S12XS 系列具有丰富的输入/输出端口资源，同时集成了多种功能模块，端口包括PORTA、PORTB、PORTE、PORTK、PORTT、PORTS、PORTM、PORTP、PORTH、PORTJ 和PORTAD 共11 个端口。端口引脚大多为复用口，往往具有多重功能，所有端口都具有通用I/O 口功能。
PORTA、PORTB、PORTK 为通用I/O 口
PORTE 中的IRO 和XIRQ 引脚可作为外部中断输入
PORTT 集成了TIM 模块功能
PORTS 集成了SCI 和SPI 模块功能
PORTM 集成了CAN 总线模块
PORTP 集成了PWM 模块功能
PORTH、PORTJ 可作为外部中断输入口
PORTAD 集成了ATD 模块功能
在MC9S12XS128 单片机中有些特殊功能可定义为多个引脚，如PWM、SCI1 模块。对于这些具有相同功能的引脚定义，由端口T 路径寄存器PTTRR 和模块路径寄存器MODRR 确定。MC9S12XS128 的 3 种封装的引脚数目不一样，所具有的通用端口的引脚和功能有一定差异，下表列出 3 种封装对应的引脚和引脚数目。
3.3 输入输出端口功能和配置
通用I/O 通过配置相应寄存器位，可以设置为输入/输出端口、驱动能力、内置上拉/下拉电阻使用、中断输入方式等多种功能。下面我们以80 引脚的MC9S12XS128 单片机讨论其各个I/O 的配置和功能:
1. PORTA：PORTA 为通用I/O 口, 共8 个,作为通用数字I/O 口使用,未集成特殊功
能.主要配置寄存器有：数据寄存器PORTA、数据方向寄存DDRA、上拉电阻控制寄存器
PUCR 和驱动控制寄存器RDR。
●数据寄存器PORTA
通过写1/0 使单片机对应引脚输出高低电平，或通过读取数据寄存器获得对应引脚的高低电平值。例：PORTA_PB0=1
●数据方向寄存器DDRA
DDRA 寄存器配置引脚为输出口还是输入口，“0”，输入口；“1”，输出口。MCU 复位后，DDRA 值为0x00, 引脚默认为输入口。例：DDRA=0xFF //配置PORTA 口为输出
●上拉电阻控制寄存器PUCR
PORTA 、PORTB、PORTE、PORTK 端口都有内置上拉电阻，它们共用上拉电阻控制寄存器PUCR 。PUCR 的7、4、1、0 位分别设置这 4 个端口。“1”对应端口上拉电阻使能；“0”上拉电阻禁止。PUCR 第 6 位设置BKGD 引脚上拉电阻, 复位为1,默认使用上拉。
例：PUCR_PUPAE=1 //使能PORTA 上拉电阻
驱动控制寄存器RDR
当PORTA 、PORTB、PORTE、PORTK 端口设置为输出口时，驱动控制寄存器RDR 的7、4、1、0 位分别设置这4 个端口的输出驱动能力。“1”输出驱动能力降低；“0”正常输出驱动方式。
2. PORTB：PORTB 为通用数字I/O 口, 共8 个。其使用与PORTA 基本一样。主要配置寄存器有：数据寄存器PORTB、数据方向寄存DDRB。上拉电阻控制寄存器PUCR 和驱动控制寄存器RDR 与PORTA 、PORTB、PORTE、PORTK 共用。
a.数据寄存器PORTB
b.数据方向寄存器DDRB
3. PORTE：PORTE 可作为通用数字I/O 口使用, 80 封装也有共8 个引脚。
其使用与PORTA 基本一样。但是PORTE 中集成了外部中断输入功能，其PE0/XIRQ 和PE1/IRO 引脚可作为外部中断输入。并且这两位只能作为输入口使用。主要配置寄存器有：数据寄存器PORTE、数据方向寄存DDRE。
a.数据寄存器PORTE
b.数据方向寄存器DDRE
4. PORTK：PORTK 为通用数字I/O 口。但从前表可以看出112 封装单片机PORTK 口有7 个，80 封装和64 封装没有PORTK 口。其使用与PORTA 基本一样。主要配置寄存器有：数据寄存器PORTK、数据方向寄存DDRK。
5. PORTH：PORTH 可作为通用数字I/O 口使用, 也集成了外部中断输入功能。但80封装没有PORTH 口，在此不作详细描述。
6. PORTT 、PORTS 、PORTM 、PORTP 、PORTH 、PORTJ：此6 个端口的寄存器名称和功能基本上是一样的。主要配置寄存器有：数据寄存器PTx、输入寄存器PTIx、数据方向寄存DDRx、驱动控制寄存器RDRx、上拉/下拉使能寄存器PERx 和上拉/下拉选择寄存器PPSx 共6 个寄存器。因PORTP 、PORTH 、PORTJ 三个端口具有外部中断功能，增加了中断使能寄存器PIEx 和中断标志寄存器PIFx 两个寄存器。
a.数据寄存器PTx: 与通用通用I/O 口的数据寄存器操作和功能基本一样。
只是PORTJ 只能对最低两位和最高两位进行有效操作。
b.输入寄存器PTIx
输入寄存器是只读寄存器，对应引脚为输入时，读取PTIx 返回引脚电
平值。
c.数据方向寄存DDRx:与通用I/O 口的数据方向寄存器操作和功能基本一样。
d.驱动控制寄存器RDRx
与通用I/O 口的驱动控制寄存器RDR 操作和功能基本一样。“1”输出驱动能力为正常时的1/5；“0”正常输出驱动方式。
e.上拉/下拉使能寄存器PERx
“1”选择使用内部上拉/下拉电阻，“0”禁用，复位值为0。
f.上拉/下拉选择寄存器PPSx
“1”选择使用内部下拉电阻，“0”选择使用内部上拉电阻，复位值为0。
PORTP 、PORTH 、PORTJ 具有外部中断功能,当对应引脚使能中断时，则PPSx 对应位为“1”时，中断为下降沿出发，“0”中断为上升沿出发。
G.中断使能寄存器PIEx
PORTP、PORTH 、PORTJ 中断使能位,“1”允许中断，“0”禁止中断，复位为0。
H.中断标志寄存器PIFx
使用中断时，对应引脚的中断标志位。向对应位写“1”清除中断标志位。
3.4 电源相关引脚
MC9S12XS128 单片机的电源引脚汇总参见下表：
引脚名称（17）额定电压/V 描述
VDDR 5.0 外部电源，为内部电压调
节器供电
VSSR 0
VDDX2、VDDX1 5.0 外部电源和地，为I/O 口供电
VSSX2、VSSX1 0 /
VDDA 5.0 A/D 转换器工作电源和
VSSA 0 地，为内部电压调节器提供参考电源，允许单独为A/D 提供工作电压
VRH 5.0 A/D 转换器参考电源和
地
VRL 0
VDD 1.8 内部电源和地，由内部调
节器为内核供电
VSS1、VSS2、VSS3 0
VDDF 2.8 内部电源和地，由内部调节器为内部NVM 供电
VDDPLL 1.8 为锁相环（PLL）提供工
作电源和地，由内部电压
调节器产生。允许单独为
PLL 提供工作电压VSSPLL 0
3.5 其他引脚
1.XTAL 和EXTAL（35、34）振荡器引脚
2.RESET （30）外部复位引脚
3.BKGD/MODC（15）背景调试和模式引脚
4.TEST（67）工厂内部用，需接地
3.6 MC9S12XS128 的存储器映射
MC9S12XS128 内置128KB 程序Flash(P-lash)、8 KB RAM 和8 KB 数据Flash(D-lash)。
下图列出单片机本地存储器映射和全局存储器地址映射。
2 KB 寄存器地址：从0x0000-0x07FF 是2 KB 寄存器地址空间
8 KB 数据Flash(D-lash)：0x0800-0x0bff 1 KB 是数据Flash(D-lash)页面空间，可通过EPAGE 寄存器将这 1 KB 的页面区映射到数据Flash 页面中。8 KB D-lash 分为8
页，每页为1 KB，每256B 为 1 扇区，共32 个扇区。8 KB 数据Flash 其全局地址空间
为0x10_0000-0x10_1FFF。本地地址映射分别为：
EEPROM_00 0x000800 TO 0x000BFF
EEPROM_01 0x010800 TO 0x010BFF
EEPROM_02 0x020800 TO 0x020BFF
EEPROM_03 0x030800 TO 0x030BFF
EEPROM_04 0x040800 TO 0x040BFF
EEPROM_05 0x050800 TO 0x050BFF
EEPROM_06 0x060800 TO 0x060BFF
EEPROM_07 0x070800 TO 0x070BFF
8 KB RAM：从0x2000-0x3FFF 是8 KB 固定RAM 地址空间
RAM 0x2000 TO 0x3FFF
128 KB 程序Flash(P-lash) ：从本地地址0x4000-0xFFFF 共48 KB 是程序Flash(P-lash)存储空间，共分为 3 个16 KB 空间。第一16 KB 空间0x4000-0x7FFF 和最后一个16 KB 空间0xC000-0xFFFF 是固定程序空间，中间16 KB 空间0x8000-0xBFFF
是程序Flash 分页映射窗口。可通过PPAGE 寄存器将这16 KB 的页面区映射到程序Flash页面中。128 KB P -lash 分为8 页，两个固定页和 6 个映射页面空间，每页为16 KB，每 1 KB 为 1 扇区，共128 个扇区。128 KB 程序Flash 其全局地址空间为0x7E_0000-0x7F_FFFF。本地地址映射分别为：
PAGE_F8 0xF88000 TO 0xF8BFFF
PAGE_F9 0xF98000 TO 0xF9BFFF
PAGE_FA 0xFA8000 TO 0xFABFFF
PAGE_FB 0xFB8000 TO 0xFBBFFF
PAGE_FC 0xFC8000 TO 0xFCBFFF
PAGE_FE 0xFE8000 TO 0xFEBFFF
MC9S12XS128
【用途】
16位单片机
【性能参数】
MC9S12XS128是一款针对汽车电子市场的高性能16位单片机，具有速度快、功能强、成本低、功耗低等特点。
特性：
1）总线速度高达40 MHz；
2）128 KB程序Flash和8 KB DataFlash，用于实现程序和数据存储，均带有错误校正码（ECC）；
3）可配置8位、10位或12位ADC，3μs的转换时间；
4）内嵌MSCAN模块用于CAN节点应用，内嵌支持LIN协议的增强型SCI模块及SPI模块；
5）4通道16位计数器；
6）出色的低功耗特性，带有中断唤醒功能的10，实现唤醒休眠系统的功能；
4、电源模块设计
电源模块为系统板上其它模块提供＋5V电源，电源输入有两种方式，一种为交直流电源从电源插座输入，输入的电压要求，直流输入应
大于7.5V，交流输入应大于5V，通过7805三端稳压器得到5V的直流
电源供给系统其它模块工作，另一种为从USB接口获取＋5V电源，只
要用相应配套的USB线从电脑主机获取＋5V直流电源，在电源模块中
加有保护电路，即电路中有短路，不会对7805三端稳压器及电脑主机
电源有损害！其电路实现如下：
电源模块
在电路中提供一个电源插座PHONEJACK2，将5V直流电源引入系统中，经过稳压器7805稳压后提供5V电压源供单片机和各个电路正常工作，7805三端稳压器件。共有三个引脚：一号引脚为电压输入端，输入电压要大于5V，二号引脚为5V稳压输出端，三号引脚为接地端。。同时，为了更好的指示出通电状态，还引入了一个LED发光二级管，当电源接通时，发光二极管导通发光，反之则熄灭。
5、电能计量电路的基本组成
本文所设计的电能计量电路如图1所示，主要由检测电路、电能计量芯片ADE7755、单片机MC9S12XS128、LED显示电路以及电源部分组成。本电路的特点是在电能的采集部分加入了检测环节，可以提高整个电路的精度与稳定性。在本文的电能计量电路中采用了单片机MC9S12XS128作为中央控制电路来控制电能的采集、计量以及向上位机的传输、电能显示等工作。
电力系统对称故障分析计算-东北电力大学精品课程展示.doc
7 电力系统对称故障分析计算 7. 1 习题 1) 电力系统短路的类型有那些？那些类型与中性点接地方式有关？ 2）什么是横向故障？什么是纵向故障？ 3）短路有什么危害？ 4）无限大容量电源的含意是什么？ 5）什么是最恶劣的短路条件？ 6）什么是冲击电流？什么是冲击系数？ 7）无限大容量电源供电系统发生对称三相短路周期分量是否衰减？ 8）无限大容量电源供电系统发生对称三相短路是否每一相都出现冲击电流？ 9）什么是无限大容量电源供电系统短路电流最大有效值？如何计算？ 10）无限大容量电源供电系统短路电流含那些分量？交流分量、直流分量都衰减吗？衰减常数如何确定？ 11）用瞬时值计算公式说明t=0时周期分量与非周期分量的关系。 12）下图为长方形超导线圈长lm，宽1m，处于均匀磁场B0中，其线圈平面与磁场B0垂直时闭合开关k，此时超导线圈的磁链是多少？线圈转90○时，磁链又是多少？ k 图7- 1 习题7-12 13）为什么设定发电机电流、电压、磁链的正方向？每个回路的电流、电压和各绕组磁链的正方向、绕组轴线正方向如何规定？ 14）写出a相回路的瞬态电压方程（考虑其它绕组对a相回路的互感）。
15）（7-1）式回路方程与磁链方程（7-2）式什么关系？ 16）（7-1）式回路方程是否可解？为什么？ 17）哪些电感系数不变化？为什么不变化？ 18）什么是磁链？什么是一个绕组的自磁链？什么是绕组之间的互磁链？ 什么是一个绕组的总磁链？ 19）什么是综合相量？在派克变换中的作用是什么？ 20）什么是派克变换矩阵？为什么进行克变换？电流、电压、磁链的派克变换矩阵是否相同？ 21）派克变换矩阵中的θ角是什么角？ 22）以知a ，b ，c 三相电压u t a =+1sin()ωα，u t b =+-11200 sin()ωα， u t c =++11200sin()ωα，求d ，q ，0轴电压。 23）读者自己对磁链方程（7-2）式到（7-9）和回路方程（7-1）式到（7-8）式的做一次派克变换推导。明确体验（7-2）式中的电感系数已变成常数。 24）如何由派克方程导出发电机稳态电压方程？什么是虚构电势&E Q ？它有什么作用？如何计算？ 25）如何依据发电机稳态电压方程画稳态相量图？ 26）已知发电机正常运行于额定参数P N =100MW ，cos φ=0.85， U N =10.5kV ，X d =1，X q =0.7，R =0下，求发电机空载电势E q 并画相量图。 27）短路后，定子绕组、转子励磁绕组都含有哪些电流分量？各按什么时间 常数衰减？ 28）&'E ，'E q 各是什么电势？两者有什么关系？'E q ||0、'E q 0、'E q 、E q ||0电势 是什么关系？ 29）不计阻尼时，定子直流分量电流, 励磁绕组基频交流电流分量按什么时间常数衰减？励磁绕组直流电流，定子二倍频交流电流分量按什么时间常数衰减？ 30）''&E ，''E q ，''E d 各是什么电势？三者有什么关系？''E q 短路前后是否 变化？''E q ||0与''E q 是否相等？''E q ||0与E q ||0什么关系？''E q ||0值在空载下短路与负载下短路是否一样？
单片机应用技术试卷A及答案
《单片机应用技术（C语言版）》试卷A一、单项选择题(每题1.5分，共30分) 1、51单片机的CPU主要由（）组成。 A、运算器、控制器 B、加法器、寄存器 C、运算器、加法器 D、运算器、译码器 2、程序是以（）形式存放在程序存储器中。 A、C语言源程序 B、汇编程序 C、二进制编码 D、BCD码 ——引脚（）3、单片机8031的EA。 A、必须接地 B、必须接+5V电源 C、可悬空 D、以上三种视需要而定 4、单片机上电复位后，PC的内容为（）。 A、0x0000 B、0x0003 C、0x000B D、0x0800 5、外部扩展存储器时，分时复用做数据线和低8位地址线的是（） A、P0口 B、P1口 C、P2口 D、P3口 6、单片机的ALE引脚是以晶振振荡频率的（）固定频率输出正脉冲，因此它可作为外部时钟或外部定时脉冲使用。 A、1/2 B、1/4 C、1/6 D、1/12 7、下面叙述不正确的是（）。 A、一个C源程序可以由一个或多个函数组成。 B、一个C源程序必须包含一个主函数main( )。 C、在C程序中，注释说明只能位于一条语句的后面。 程序的基本组成部分单位是函数。C、D 8、在C语言中，当do-while语句中的条件为（）时，循环结束。 A、0 B、false C、true D、非0 9、下面的while循环执行了（）次空语句。 While（i=3）； A、无限次 B、0次 C、1次 D、2次 10、C程序总是从（）开始执行的。 A、主函数 B、主程序 C、子程序 D、主过程 11、在C51程序中常常把（）作为循环体，用于消耗CPU运行时间，产生延时效果。 A、赋值语句 B、表达式语句 C、循环语句 D、空语句 12、在单片机应用系统中，LED数码管显示电路通常有（）显示方式。 A、静态 B、动态 C、静态和动态 D、查询 13、共阳极LED数码管加反相器驱动时显示字符“6”的段码是（） A、0x06 B、0x7D C、0x82 D、0xFA 14、51单片机的定时器T1用做定时方式时，采用工作方式1，则工作方式控制字为（） A、0x01 B、0x05 C、010 D、0x50 15、启动T0开始计数是使TCON的（）。
基于MATLAB的电力系统潮流计算
基于MATLAB的电力系统潮流计算 %简单潮流计算的小程序，相关的原始数据数据数据输入格式如下： %B1是支路参数矩阵，第一列和第二列是节点编号。节点编号由小到大编写%对于含有变压器的支路，第一列为低压侧节点编号，第二列为高压侧节点%编号，将变压器的串联阻抗置于低压侧处理。 %第三列为支路的串列阻抗参数。 %第四列为支路的对地导纳参数。 %第五烈为含变压器支路的变压器的变比 %第六列为变压器是否是否含有变压器的参数，其中“1”为含有变压器，%“0”为不含有变压器。 %B2为节点参数矩阵，其中第一列为节点注入发电功率参数；第二列为节点%负荷功率参数；第三列为节点电压参数；第六列为节点类型参数，其中 %“1”为平衡节点，“2”为PQ节点，“3”为PV节点参数。 %X为节点号和对地参数矩阵。其中第一列为节点编号，第二列为节点对地%参数。 n=input('请输入节点数:n='); n1=input('请输入支路数:n1='); isb=input('请输入平衡节点号:isb='); pr=input('请输入误差精度:pr='); B1=input('请输入支路参数:B1='); B2=input('请输入节点参数:B2='); X=input('节点号和对地参数:X='); Y=zeros(n); Times=1; %置迭代次数为初始值 %创建节点导纳矩阵 for i=1:n1 if B1(i,6)==0 %不含变压器的支路 p=B1(i,1); q=B1(i,2); Y(p,q)=Y(p,q)-1/B1(i,3); Y(q,p)=Y(p,q); Y(p,p)=Y(p,p)+1/B1(i,3)+0.5*B1(i,4); Y(q,q)=Y(q,q)+1/B1(i,3)+0.5*B1(i,4); else %含有变压器的支路 p=B1(i,1); q=B1(i,2); Y(p,q)=Y(p,q)-1/(B1(i,3)*B1(i,5)); Y(q,p)=Y(p,q); Y(p,p)=Y(p,p)+1/B1(i,3);
东北电力大学电气控制与PLC习题答案
第1篇 一、单选 1. 低压电器是指（ A ）V以下电路中的电器。 A、AC1200、DC1500 B、AC800、DC1000 C、AC380、DC220 D、AC220、DC380 2. KM是( A )的文字符号 A、接触器 B、继电器 C、时间继电器 D、熔断器 3. 一般来说,一台交流接触器有( C )对主触点. A、1 B、2 C、3 D、4 4. 一般来说,一台交流接触器有( B )对辅助常开触点. A、1 B、 2 C、 3 D 4 5. 一般来说,一台交流接触器有( B )对辅助常闭触点. A、1 B、2 C、3 D、4 6. 熔断器的文字符号为( B ) A、FR B、FU C、QF D、QS 7. 熔断器在控制线路中起( B )作用. A、过载保护 B、短路保护 C、失压保护 D、欠压保护 8. 通电延时型时间继电器,它的动作情况是( Ａ ) A、线圈通电时触点延时动作,断电时触点瞬时动作 B、线圈通电时触点瞬时动作,断电时触点延时动作 C、线圈通电时触点不动作,断电时触点瞬时动作 D、线圈通电时触点不动作,断电时触点延时动作 9. 时间继电器的文字符号是( Ｂ ) A、KV B、KT C、KA D、KS 10. FR是( Ｃ )的文字符号。 A、刀开关 B、熔断器 C、热继电器 D、断路器 11. 中间继电器的文字符号是( Ｂ ) A、K B、KA C、KT D、KV 12. 热继电器的文字符号是( Ｂ ). A、KA B、FR C、KV D、200r/min 13. 行程开关又称为( Ｄ ) A、光电开关 B、接近开关 C、万能转换开关 D、限位开关
单片机原理及应用试题库---答案
《单片机原理及应用》试题库 一、填空题 1．单片机就是把（CPU）、( 输入/输出)、和( 存储器)等部件都集成在一个电路芯片上，并具备一套功能完善的( 指令系统)，有的型号同时还具备( AD )和( DA )等功能部件，其简称为( 微处理器)或(微控制器)。 2．Intel公司典型的单片机有( MCS-51系列)和( MCS-96系列)。 3．单片机具有体积( 下)、重量( 轻)、价格( 低)、功耗( 小)、控制功能强、运算速度快、运用灵活、易于产品化、抗扰能力( 强)等特点，故在国民经济建设、军事及家用电器等领域均得到了广泛的应用。 4．微处理器本身不是计算机，它是微型计算机的核心部件，又称它为（CPU ）。它包括两个主要部分：（运算器）、（控制器）。 5．当扩展外部存储器或I/O口时，P2口用作（地址线的高8位）。 6．MCS－51单片机内部RAM区有（ 4 ）个工作寄存器区。 7．MCS－51单片机内部RAM区有（128 ）个位地址。 8．89C51单片机片内RAM中位寻址区的地址范围是（20H—2FH ），工作寄存器区的地址范围是（00H—1FH ），片内程序存储器中寻址区的地址范围是（0000H—07FFH ）。 9．MCS-51有（ 4 ）个并行I\O口。 10．MCS-51的堆栈是软件填写堆栈指针临时在（30H—7FH ）内开辟的区域. 11．MCS-51片内（20H—2FH ）范围内的数据存储器，既可以字节寻址又可以位寻址。 12．程序状态标志字寄存器PSW中的PSW.7的含义是（进位和借位标志位）；PSW.0的含义是（奇偶校验位）。 13．若不使用89C51片内的程序存储器，引脚（EA’）必须接地。 14．MCS-51中凡字节地址能被（0和8 ）整除的特殊功能寄存器均能寻址。 15．MCS-51有4组工作寄存器，它们的字节地址范围是（00H—1FH ）。 16．当MCS-51引脚（ALE ）信号有效时，表示从P0口稳定地送出了低8位地址. 17．在单片机的RESET端出现（两个机器周期以上的高电平时），便可以可靠复位，复位后的程序指针PC指向（0000H ）地址。 18．MCS-51系列单片机有:（外部中断0）, （外部中断1 ）, （定时/计数器T0溢出中断）, （定时/计数器T1溢出中断）, （串行口）等5个中断请求源。 39．KeiL C51软件中，工程文件的扩展名是__UV2______，编译连接后生成可烧写的文件扩展名是__hex_______。
基于Matlab的电力系统故障研究仿真
基于Matlab的电力系统故障分析与仿真 摘要：本文介绍了MATLAB软件在电力系统中的应用，以及利用动态仿真工具Simulink和电力系统工具箱PSD进行仿真的基本方法。在仿真平台上，以单机—无穷大系统为建模对象，通过选择模块，参数设置，以及连线，对电力系统的多种故障进行仿真分析。同时，设计一个GUI图形界面，将仿真波形清晰地显示在界面上以便比较和分析。结果表明，仿真波形基本符合理论分析，说明了MATLAB是电力系统仿真研究的有力工具。 关键词：电力系统；仿真；故障；MATLAB；GUI Abstract：This paper introduces the applications of MATLAB in power system analysis, and the basic simulation method of taking use of Simulink and PSD. On MATLAB simulation platform, take a single machine-infinite-bus system as modeling objects, by selecting the module, parameter settings, and connectingmodules to simulate and analysevariousfault of power system. At the same time, in order to facilitate comparison and analysis simulation waveform, design a GUI for showing waveform clearly.The results show that the simulation waveform in line with theoretical analysis, indicates that MATLAB is a powerful tool for researching simulation of power system. Keywords：PowerSystem。 Simulation。 Fault。 Matlab。 GUI 0 前言[1,2] 随着电力工业的发展，电力系统规划、运行和控制的复杂性亦日益增加，电力系统的生产和研究中仿真软件的应用也越来越广泛。现在，我们主要使用的电力系统仿真软件有：EMTP程序，用于电力系统电磁暂态计算，电力系统暂态过电压分析，暂态保护装置的综合选择等。PSCAD／EMTDC程序，典型应用是计算电力系统遭受扰动或参数变化时，参数随时间变化的规律。PSASP，其功能主要有稳态分析、故障分析和机电暂态分析。还有MathWorks公司开发的MATLAB软件。在MATLAB中，电力系统模型可以在Simulink环境下直接搭建，也可以进行封装和自定义模块库，充分显现了其仿真平台的优越性。更重要的是，MATLAB提供了丰富的工具箱资源，以及大量的实用模块，使我们可以更加深入地研究电力系统的行为特性。本篇论文将在熟练掌握MATLAB软件的基础上，对电力系统的故障进行建模、仿真、分析，并且设计一个GUI图形用户界面来反映故障波形。
《单片机应用技术》试卷B及答案
《单片机应用技术（C 语言版）》试卷B 一、 单项选择题(每题1.5分，共30分) 1、51单片机的CPU 主要由（ ）组成。 A 、运算器、控制器 B 、加法器、寄存器 C 、运算器、加法器 D 、运算器、译码器 2、PSW 中的RS1和RS0用来（ ） 。 A 、选择工作方式 B 、指示复位 C 、选择定时器 D 、选择工作寄存器组 3、单片机8031的EA —— 引脚（ ）。 A 、必须接地 B 、必须接+5V 电源 C 、可悬空 D 、以上三种视需要而定 4、单片机上电复位后，PC 的内容为（ ）。 A 、0x0000 B 、0x0003 C 、0x000B D 、0x0800 5、单片机的4个并行I/O 端口作为通用I/O 端口使用，在输出数据时，必须外接上拉电阻的是（ ） A 、P0口 B 、P1口 C 、P2口 D 、P3口 6、单片机的ALE 引脚是以晶振振荡频率的（ ）固定频率输出正脉冲，因此它可作为外部时钟或外部定时脉冲使用。 A 、1/2 B 、1/4 C 、1/6 D 、1/12 7、下面叙述不正确的是（ ）。 A 、一个C 源程序可以由一个或多个函数组成。 B 、一个 C 源程序必须包含一个主函数main( )。 C 、在C 程序中，注释说明只能位于一条语句的后面。 D 、C 程序的基本组成部分单位是函数。 8、在C51语言的if 语句中，用做判断的表达式为（ ）。 A 、关系表达式 B 、逻辑表达式 C 、算术表达式 D 、任意表达式
9、下面的while循环执行了（）次空语句。 While（i=3）； A、无限次 B、0次 C、1次 D、2次 10、C程序总是从（）开始执行的。 A、主函数 B、主程序 C、子程序 D、主过程 11、在C51程序中常常把（）作为循环体，用于消耗CPU运行时间，产生延时效果。 A、赋值语句 B、表达式语句 C、循环语句 D、空语句 12、在单片机应用系统中，LED数码管显示电路通常有（）显示方式。 A、静态 B、动态 C、静态和动态 D、查询 13、在共阳极数码管使用中，若要仅显示小数点，则其相应的字段码是（）。 A、0x80 B、0x10 C、0x40 D、0x7F 14、51单片机的定时器T1用做定时方式时，采用工作方式1，则工作方式控制字为（） A、0x01 B、0x05 C、0x10 D、0x50 15、MCS-51系列单片机串行口发送/接收中断源的工作过程是：当串行口接收或发送完一帧数据时，将SCON中的（），向CPU申请中断。 A、RI或TI置1 B、RI或TI置0 C、RI置1或TI置0 D、RI置0或TI置1 16、在定时/计数器的计数初值计算中，若设最大计数值为M，对于工作方式1下的M值为（）。 A、M=213 = 8192 B、M=28 = 256 C、M=24 = 16 D、M=216 = 65536 17、51单片机的串行口是（）。 A、单工 B、全双工 C、半双工 D、并行口 18、表示串行数据传输速率的指标为（）。 A、USART B、UART C、字符帧 D、波特率 19、串行口的控制寄存器为（）。 A、SMOD B、SCON C、SBUF D、PCON 20、串行口的发送数据和接收数据端为（）。 A、TXD和RXD B、TI和RI C、TB8和RB8 D、REN 二、填空题(每空1.5分，共30分)
基于matlab的电力系统短路电流计算
湖北民族学院 信息工程学院 题目: 基于matlab的电力系统短路电流计算 专业：电气工程及其自动化 班级： 0308407 学号： 030840705 学生姓名： 指导教师： 2011年6 月1 日
信息工程学院课程设计任务书 年月日
信息工程学院课程设计成绩评定表
摘要 随着电力工业的发展，电力系统的规模越来越大，在这种情况下，许多大型的电力科研实验很难进行，尤其是电力系统中对设备和人员等危害最大的事故故障，尤其是短路故障，而在分析解决事故故障时要不断的实验，在现实设备中很难实现，一是实际的条件难以满足；二是从系统的安全角度来讲也是不允许进行实验的。考虑这两种情况，寻求一种最接近于电力系统实际运行状况的数字仿真工具十分重要，而MATLAB软件中的SIMULINK是用来对动态系统进行建模、仿真和分析的集成开发环境，是结合了框图界面和交互仿真能力的非线性动态系统仿真工具，为解决具体的工程问题提供了更为快速、准确和简洁的途径。 关键词：短路电流计算，MATLAB，仿真 Abstract Along with the development of the electric power industry, the scale of the power system is more and more big, in this case, many large power research is difficult to, especially in the power system, equipment and personnel to the harm such as the biggest accident, especially fault fault location, and on the analysis of the accident to solve the fault of the experiment, in the reality constantly in equipment, it is difficult to accomplish a is practical conditions to meet; The security of the system from the perspective is not allowed in the experiment. Consider the two kinds of circumstances, for one of the most close to power system actual the operation condition of digital simulation tool is very important, and MATLAB software SIMULINK is used for the dynamic system modeling, simulation and analysis of the integrated development environment, is combined with the block diagram interface and interactive simulation of nonlinear dynamic system ability of simulation tools, to solve the specific engineering problem, provides a more rapid, accurate and simple way. Keywords: short-circuit current calculation, MATLAB, the simulatio
单片机应用系统设计工程实践报告
2016-2017学年第1学期 单片机应用系统设计/工程实践 (课号:103G06B/D/E) 实验报告 项目名称：基于AT89C51单片机温度报警系统 学号 姓名 班级 学院信息科学与工程学院 完成时间
目录 一、项目功能及要求 (3) 1.1、课程设计的性质和目的 (3) 1.3、项目设计要求 (3) 二、系统方案设计及原理 (3) 2.1、设计主要内容 (3) 2.2 、AT89C51单片机简介 (3) 2.3 、DS18B20简介 (4) 2.4 、数码管显示 (5) 2.5、报警电路 (6) 三、系统结构及硬件实现 (7) 3.1、总电路图 (7) 3.2、单片机控制流程图 (8) 四、软件设计过程 (8) 五、实验结果及分析 (8) 5.1 、Proteus仿真 (8) 5.2 、C程序调试 (9) 六、收获及自我评价 (14) 七、参考文献 (15)
一、项目功能及要求 1.1、课程设计的性质和目的 本温度报警器以AT89C51单片机为控制核心,由一数字温度传感器DS18B20测量被控温度，结合7段LED以及驱动LED的74LS245组合而成。当被测量值超出预设范围则发出警报，且精度高。 利用现代虚拟仿真技术可对设计进行仿真实验，与单片机仿真联系紧密的为proteus仿真，利用keil软件设计单片机控制系统，然后与proteus进行联合调试，可对设计的正确性进行检验。 1.2、课程设计的要求 1、遵循硬件设计模块化。 2、要求程序设计结构化。 3、程序简明易懂，多运用输入输出提示，有出错信息及必要的注释。 4、要求程序结构合理，语句使用得当。 5、适当追求编程技巧和程序运行效率。 1.3、项目设计要求 1、基于AT89C51单片机温度报警系统； 2、设计3个按键分别为：设置按钮、温度加、温度减； 3、DS18B20温度传感器采集温度，并在数码管上显示按键的区别； 二、系统方案设计及原理 2.1、设计主要内容 本设计以AT89C51单片机为核心，从而建立一个控制系统，实现通过3个按键控制温度，以达到设置温度上下限的功能，并在数码管上显示三个数字当前的温度上下限设置值和DS18B20温度采集值的显示（精确到小数点后一位），当温度高于上限或者低于下限蜂鸣器报警。 2.2 、AT89C51单片机简介 AT89C51是一个低功耗，高性能CMOS8位单片机,片内含4kBytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用A TMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及89C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89C51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案.AT89C51具有如下特点：40个引脚，4k Bytes Flash片内程序存储器，128 bytes的随机存取数据存储器，32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，片内时钟振荡器。 此外，AT89C51设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。空闲模式下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。AT89C51单片机的基本结构和外部引脚如下图所示。
东北电力大学电力系统潮流计算课程设计报告书
目录 一、设计任务 (1) 1.1 课程设计要求 (1) 1.2 课程设计题目 (1) 1.3 课程设计基本容 (2) 二、问题分析 (3) 2.1 节点设置及分类 (3) 2.2 参数求取 (3) 2.3 计算方法 (4) 三、问题求解 (7) 3.1 等值电路的计算 (7) 3.2画出系统等值电路图： (7) 3.3 潮流计算 (8) 四、误差分析 (29) 五、心得体会及总结 (38) 附录: (39) 参考文献 (39) 程序 (39)
电力系统潮流计算课程设计 一、设计任务 1.1 课程设计要求 1、在读懂程序的基础上画出潮流计算基本流程图 2、通过输入数据，进行潮流计算输出结果 3、对不同的负荷变化，分析潮流分布，写出分析说明。 4、对不同的负荷变化，进行潮流的调节控制，并说明调节控制的方法，并 列表表示调节控制的参数变化。 5、打印利用DDRTS进行潮流分析绘制的系统图，以及潮流分布图。 1.2 课程设计题目 系统图：两个发电厂分别通过变压器和输电线路与四个变电所相连。 变电所1 变电所2 母线电厂一电厂二
发电厂资料： 母线1和2为发电厂高压母线，发电厂一总装机容量为（ 300MW ），母线3为机压母线，机压母线上装机容量为（ 100MW ），最大负荷和最小负荷分别为50MW 和20MW ；发电厂 二总装机容量为（ 200MW ）。 变电所资料： (一)变电所1、2、3、4低压母线的电压等级分别为：35KV 10KV 35KV 10KV (二)变电所的负荷分别为：60MW 40MW 70MW 50MW (三)每个变电所的功率因数均为cos φ=0.85； (四)变电所1和变电所3分别配有两台容量为75MVA 的变压器，短路损耗414KW ，短路 电压（%）=16.7；变电所2和变电所4分别配有两台容量为63MVA 的变压器，短路损耗为245KW ，短路电压（%）=10.5； 输电线路资料： 发电厂和变电所之间的输电线路的电压等级及长度标于图中，单位长度的电阻为 Ω17.0，单位长度的电抗为Ω0.402，单位长度的电纳为S -610*2.78。 1.3 课程设计基本容 1. 对给定的网络查找潮流计算所需的各元件等值参数，画出等值电路图。 2. 输入各支路数据，各节点数据利用给定的程序进行在变电所在某一负荷情况下的潮 流计算，并对计算结果进行分析。 3. 跟随变电所负荷按一定比例发生变化，进行潮流计算分析。 1) 4个变电所的负荷同时以2%的比例增大； 2) 4个变电所的负荷同时以2%的比例下降 3) 1和4号变电所的负荷同时以2%的比例下降，而2和3号变电所的负荷同时以 2%的比例上升； 4. 在不同的负荷情况下，分析潮流计算的结果，如果各母线电压不满足要求，进行电 压的调整。（变电所低压母线电压10KV 要求调整围在9.5-10.5之间；电压35KV 要求调整围在35-36之间） 5. 轮流断开支路双回线中的一条，分析潮流的分布。（几条支路断几次） 6. 利用DDRTS 软件，进行绘制系统图进行上述各种情况潮流的分析，并进行结果的比 较。 7. 最终形成课程设计成品说明书。
《单片机应用技术》期末测试题
《单片机应用技术》期末测试题 2分，共20分） 下面对于MCU描述正确的是（）。 A.微控制器 B.存储器 C.开发工具 D.中断系统STC89C52RC单片机有几个I/O口（）。 A.4 B.3 C.2 D.1）。 A.定时器T0中断 B.定时器T1中断 C.外部中断0 D.外部中断1 下面那个字符（）一位七段数码不能显示。 A.2 B.3 C.C D.K 数码管中单个发光二极管的管压降一般为（）。 A.1.7V B.1.8V C. 1.9V D.2V DS18B20有（）根数据线。 A.4 B.3 C.2 D.1 DS18B20就是一种典型的（）。 A.热电阻 B.热电偶 C.温度IC D.铂电阻 MCS-51单片机内部的定时器/计数器1可以用下面（）来表示。 A.Q1 B.R1 C.S1 D.T1 DS1302的SCLK引脚功能是（）。 A.串行时钟 B.串行数据 C.并行时钟 D.并行数据 10.DS1302有（）个电源引脚。 A.4 B.3 C.2 D.1 二、简答题（共6题，每小题10分，共60分） 1. 简述时钟芯片的分类。 2.简述时钟周期、机器周期和指令周期之间的关系。 3. 如何对数码管进行测量？
什么称为中断？中断有什么特点？ 6. 单片机的开发系统由哪些部分构成？ 绘制出典型的程序下载电路。 三、编程题（共2题，每小题10分，共20分） 1.根据下图所示电路试编写程序实现1、3、4、5和7的循环显示。
2.如何用下图所示电路实现下述功能？要求根据下面说明编写相应C语言程序。 （1）按键按下，对应的灯亮，按键未按下，对应的灯灭。对应关系变为S1对应D4；S2对应D3；S3对应D2；S4对应D1。 （2）按下S1时D1到D4全亮；按下S2时D1到D4全灭；按下S3时D1 和D3全亮，D2和D4全灭；按下S4时D1和D3全灭，D2和D4全亮。
基于MATLAB的电力系统仿真
《电力系统设计》报告题目: 基于MATLAB的电力系统仿 学院：电子信息与电气工程学院 班级: 13级电气 1 班 姓名:田震 学号: 日期：2015年12月6日 基于MATLAB的电力系统仿真 摘要：目前，随着科学技术的发展和电能需求量的日益增长，电力系统规模越来 越庞大，超高压远距离输电、大容量发电机组、各种新型控制装置得到了广泛的应用，这对于合理利用能源，充分挖掘现有的输电潜力和保护环境都有重要意义。另一方面，随着国民经济的高速发展，以城市为中心的区域性用电增长越来越快，大电网负荷中心的用电容量越来越大，长距离重负荷输电的情况日益普遍，电力系统在人们的生活和工作中担任重要角色，电力系统的稳定运行直接影响着人们的日常生活。从技术和安全上考虑直接进行电力试验可能性很小，因此迫切要求运用电力仿真来解决这些问题。 电力系统仿真是将电力系统的模型化、数学化来模拟实际的电力系统的运行，可以帮助人们通过计算机手段分析实际电力系统的各种运行情况，从而有效的了解电力系统概况。本文根据电力系统的特点，利用MATLAB的动态仿真软件Simulink搭建了无穷大电源的系统仿真模型，得到了在该系统主供电线路电源端发生三相短路接地故障并由故障器自动跳闸隔离故障的仿真结果，并分析了这一暂态过程。通过仿真结果说明MATLAB 电力系统工具箱是分析电力系统的有效工具。 关键词：电力系统；三相短路；故障分析；MATLAB仿真 目录 一．前言.............................................. 二．无穷大功率电源供电系统仿真模型构建............... 1.总电路图的设计......................................
东北电力大学电力系统分析大补考题考题答案
参考答案1 一、1、V 为线电压，I 为线电流，Z 为一相的阻抗，Y 为一相的导纳。 2、有两个任意给定量。因为有4个变量分别为S B 、V B 、I B 和Z B ，而他们之间有二个约束方程分别为S B =VI 3， V B =IZ 3，给定二个量后，余者可由这二个方程唯一地解出。 3．当短路点远离电源出口时，使得Z 外>>Z 内即电源出口到故障点间阻抗远远大于电源内阻抗，这时就可以忽略电 源内阻抗。这就相当于电源内阻抗为零的电源即恒定电势源。特点：内阻抗为零，频率恒定，电势恒定。 4．产生冲击电流的条件有三条： 1）短路前空载2）短路时电流正处于幅值相位3）经过半个周期 5．因为潮流计算时的功率方程是非线性，多元的具有多解。初始条件给定后得到的结果不一定能满足约束条件要 求。要进行调整初值后才能满足。其约束条件有：Uimin≤Ui≤Uimax. Pimin≤Pi≤Pimax Qi≤Qi≤Qimax │δij│≤ ε；负荷的PQ 为扰动变量，发电机的PQ 为控制变量，各节点的V δ为状态变量；扰动变量是不可控变量，因而也是不可调节的。状态变量是控制变量的函数，故控制变量和状态变量都是可调节的。 6．.提高暂态稳定主要是增大减速面积减小加速面积。而提高静态稳定的措施主要是提高Kp 值。当P0一定时则提 高Pm 而Pm=EV/X 则增大E 和V ，或减小X 7．当发生短路时次暂态的暂态电势是不会突变的。因此可用正常稳定时的电流和电抗值算出他们。来对短路情况 进行分析，但只用Eq 是不行的，因为在短路时Eq 是会变化的Eq=Eq[o]+ΔEq.但ΔEq 却无法知道。因此不能只用Eq 来分析。 8．线路的无功损耗为：ΔQ L + ΔQ B = B V V X V Q P 2 22212121 21+-+；可见，当第一项大于第二项时为感性，小于则为 容性，第二项数值无多大的变化，主要在第一项，当流过阻抗的功率很小时为容性，增大到某值时变为感性。 9．若想手算环网潮流，首先应把环网分解成辐射网才能细算 1）根据S 12= * 31 * 23* 12* 313*31*232Z Z Z Z S Z Z S ++++） （算出S 12 2）根据基尔霍夫电流定律分别求出其他支路功率初步分布，找到功率分点 3）在无功分点处将网络解开成辐射网 4）设全网为额定电压，从末端负荷节点向1号节点推算各支路功率 5）从1节点用给定的电压和已算出的功率向末端推算各节点的电压 6）再用给定功率和算得的电压从末——首推算功率和电压。直到满足首端电压和末端功率为止 二、简算： 1、 δαωsin 0M E T N J P P P P T -=-= 244.1)10030 *5.61(*2=- =π IIM P 2 1 1sin 110030*5.6+-=-=IIM IIM P P δπ 100*1.244= II X 115*138 ∴84.12714 .124115 *138== II X 2、5.13.02.01=++=∑d X 03.3225.22.19.11 5 .1*8.015.1*6.01∠=+=++=j j E q 5.15.11 *25.2=== ∑d M X EqV P m m P P 005.115.0-= 3.10=m P
单片机应用技术考试题库
习题1 1.1单项选择题 (1)MCS-51系列单片机的CPU主要由组成。 A. 运算符、控制器 B.加法器、寄存器 C.运算器、加法器 D.运算器、编码器 (2)单片机中的程序计数器PC用来。 A.存放指令 B.存放正在执行的指令地址 C.存放下一条指令的地址 D.存放上一条指令地址 (3)单片机8031的ˉEA引脚。 A.必须接地 B.必须接+5V电源 C.可悬空 D.以上三种视需要而定 (4)外部扩展存储器时，分时复用做数据线和低8位地址线的是。 A.P0口 B.P1口 C.P2口 D.P3口 (5)PSW中的RS1和RS0用来。 A.选择工具寄存器 B.指示复位 C.选择定时器 D.选择工作方式 (6)单片机上电复位后，PC的内容为。 A.0000H B.003H C.000BH D.0800H (7)Intel 8051单片机的CPU是。 A.16 B. 4 C. 8 D.准16位 (8)程序是以形式存放在程序存储器中的。 A. C语言源程序 B.汇编程序 C.二进制编码 D.BCD码 (9)8050单片机的程序计数器PC为16位计数器，其寻址范围是。 A. 8 KB B.16KB C.32KB D.64KB (10)单片机的ALE引脚是以晶振荡频率的固定频率输出正脉冲，因此它可作为外部时钟或外部定 时脉冲使用。 A.1/2 B.1/4 C.1/6 D.1/12 1.2填空题 (1)单片机系统是由和组成的。 (2)除了单片机和电源外，单片机最小系统包括电路和电路。 (3)在进行单片机应用系统设计时，除了电源和地线引脚外，、、、引脚信号必须 连接相应电路。 (4)MCS-51系列单片机的存储器主要有4个物理存储空间，即、、、。 (5)MCS-51系列单片机的XTALL和XYAL2引脚是引脚。 (6)MCS-51系列单片机的应用程序一般存在中。 (7)片内RAM低128单元，按其用途划分为、和3个区域。 (8)当振荡脉冲频率为12 MHz时，一个机器周期为；当振荡脉冲频率为6 MHz时，一个机器周期 为。 (9)MCS-51系列单片机的复位电路有两种，即和。 (10)输入单片机的复位信号需延续个机器周期以上的电平时即为有效，用于完成单片机的复位 初始化操作。 1.3回答题 (1)什么是单片机？它由哪几部分组成？什么是单片机应用系统？ (2)P3口第二功能是什么？
单片机设计实例
应用程序设计实例 浙江海洋学院楼然苗6.1 闪烁LED小灯的设计 6.2 六位数码管时钟电路的设计 6.3 LED广告显示电路的设计 6.4 8路输入模拟信号的数值显示电路 6.5 单键学习型遥控器的设计 6.6 十六路遥控电路的设计 6.7 遥控码的仿真应用设计 6.8 自行车里程\速度计的设计 6.9 自动往返行驶小汽车的设计 6.10 遥控小汽车的设计 6.11 汽车行驶信息的发送与接收
;************; ;亮灯控制程序; ;************; ; ;************; ;中断入口程序; ;************; ; ORG 0000H LJMP START ORG 0003H RETI ORG 000BH RETI ORG 0013H RETI ORG 001BH RETI ORG 0023H RETI ; ;************; ; 初始化程序 ; ;************; ; CLEAR: RET ; ;************; ; 主程序 ; ;************; ;
START:ACALL CLEAR STAR1:MOV P3,#0FFH JNB P3.0,FUN0 JNB P3.1,FUN1 JNB P3.2,FUN2 JNB P3.3,FUN3 ;关闭按纽 JNB F0,STAR1 ;曾经有键按下F0置1 RET ; FUN0:LCALL DL10MS ;消岸抖动 JB P3.0,STAR1 WAITL0:JNB P3.0,WAITL0 ;等待键释放 SETB F0 FUN01:LCALL FUN00 LCALL STAR1 LJMP FUN01 ; FUN1:LCALL DL10MS ;消岸抖动 JB P3.1,STAR1 WAITL1:JNB P3.1,WAITL1 ;等待键释放 SETB F0 FUN10:LCALL FUN11 LCALL STAR1 LJMP FUN10 ; FUN2:LCALL DL10MS ;消岸抖动 JB P3.2,STAR1 WAITL2:JNB P3.2,WAITL2 ;等待键释放 SETB F0 FUN20:LCALL FUN22 LCALL STAR1 LJMP FUN20 ; FUN3:LCALL DL10MS ;消岸抖动 JB P3.3,STAR1 WAITL3:JNB P3.3,WAITL3 ;等待键释放 CLR F0 MOV P1,#0FFH ;关显示 LJMP STAR1 ; FUN00:MOV A,#0FEH FUN000:MOV P1,A LCALL DL05S JNB ACC.7,OUT
基于MATLAB的电力系统仿真
《电力系统设计》报告 题目: 基于MATLAB的电力系统仿学院：电子信息与电气工程学院 班级: 13级电气 1 班 姓名:田震 学号: 20131090124 日期：2015年12月6日
基于MATLAB的电力系统仿真 摘要：目前，随着科学技术的发展和电能需求量的日益增长，电力系统规模越来越庞大，超高压远距离输电、大容量发电机组、各种新型控制装置得到了广泛的应用，这对于合理利用能源，充分挖掘现有的输电潜力和保护环境都有重要意义。另一方面，随着国民经济的高速发展，以城市为中心的区域性用电增长越来越快，大电网负荷中心的用电容量越来越大，长距离重负荷输电的情况日益普遍，电力系统在人们的生活和工作中担任重要角色，电力系统的稳定运行直接影响着人们的日常生活。从技术和安全上考虑直接进行电力试验可能性很小，因此迫切要求运用电力仿真来解决这些问题。 电力系统仿真是将电力系统的模型化、数学化来模拟实际的电力系统的运行，可以帮助人们通过计算机手段分析实际电力系统的各种运行情况，从而有效的了解电力系统概况。本文根据电力系统的特点，利用MATLAB的动态仿真软件Simulink搭建了无穷大电源的系统仿真模型，得到了在该系统主供电线路电源端发生三相短路接地故障并由故障器自动跳闸隔离故障的仿真结果，并分析了这一暂态过程。通过仿真结果说明MATLAB电力系统工具箱是分析电力系统的有效工具。 关键词：电力系统；三相短路；故障分析；MATLAB仿真
目录 一．前言 (4) 二．无穷大功率电源供电系统仿真模型构建 (5) 1.总电路图的设计 (5) 2.各个元件的参数设定 (6) 2.1供电模块的参数设定 (6) 2.2变压器模块的参数设置 (6) 2.3输电线路模块的参数设置 (7) 2.4三相电压电流测量模块 (8) 2.5三相线路故障模块参数设置 (8) 2.6三相并联RLC负荷模块参数设置 (9) 3.仿真结果 (9)