单片机毕业设计论文可参考范文
单片机 毕业论文
单片机毕业论文单片机毕业论文引言：单片机（Microcontroller）是一种集成电路芯片，具有中央处理器、内存、输入输出端口和其他外设接口等功能。
它广泛应用于各个领域，如工业控制、汽车电子、家电等。
本篇论文将探讨单片机的发展历程、应用领域以及未来的发展趋势。
一、单片机的发展历程单片机的概念最早出现在20世纪70年代，当时的单片机主要用于军事和航天领域。
随着技术的不断进步，单片机逐渐被应用于更多的领域。
80年代，单片机开始在工业控制和家电领域得到广泛应用。
90年代，随着嵌入式系统的兴起，单片机成为了嵌入式系统的核心部件。
二、单片机的应用领域1. 工业控制：单片机在工业自动化领域发挥着重要作用。
它可以控制机器人、生产线等设备，实现自动化生产。
单片机的高性能和稳定性使得工业控制系统更加高效和可靠。
2. 汽车电子：现代汽车中使用了大量的单片机，用于控制引擎、车身电子系统、安全系统等。
单片机的应用使得汽车更加智能化和安全。
3. 家电：单片机在家电领域的应用也非常广泛。
例如，洗衣机、冰箱、空调等家电产品中都使用了单片机控制系统，实现了更多的功能和智能化操作。
4. 医疗设备：单片机在医疗设备中的应用也越来越多。
例如，心电图仪、血压计等设备中使用了单片机，实现了数据采集和处理。
5. 智能家居：随着物联网的发展，单片机在智能家居领域也发挥着重要作用。
通过单片机的控制，可以实现家居设备的远程控制和智能化管理。
三、单片机的未来发展趋势1. 高性能：随着科技的不断进步，单片机的性能将会越来越高。
更快的处理速度和更大的存储容量将使得单片机在更多领域得到应用。
2. 低功耗：随着节能环保意识的提高，单片机的功耗也将会越来越低。
低功耗的单片机可以延长电池寿命，提高设备的使用时间。
3. 多核处理：未来的单片机可能会采用多核处理器架构，提高系统的并行计算能力。
这将使得单片机能够处理更复杂的任务。
4. 人工智能：随着人工智能的发展，单片机也将与之结合，实现更智能化的应用。
单片机技术及应用论文参考范文
单片机技术及应用论文参考范文单片机技术在我们的生活中的应用非常广泛，比如各种智能IC卡、电子宠物等。
店铺为大家整理的单片机技术论文参考范文，欢迎大家阅读参考。
单片机技术论文参考范文篇一：《单片机监控系统探究》摘要：单片机因为其强大的控制系统目前被广泛应用到了野外作业、企业生产和军事指挥监控之中。
文章介绍了单片机的监控系统方案，并对单片机监控系统的发展趋势进行了预测。
关键词：单片机;监控;数据;通信技术随着半导体技术的飞速发展，当前将超大规模集成电路集成到一个很小硅片上的技术已经得到了实现，由此带来了单片机技术的飞速发展。
目前的单片机，已经由最初的4位、8位单片机，发展到现在的32位300 M高速单片机。
32位单片机由于内部采用了RISC(精减指令系统计算机)机构，因而优化了指令系统，同时也带来了快捷的运算速度和超强的数据处理能力，同时由于其使用方便，具有强大的中断控制系统、定时/事件控制系统，同步/异步通信控制系统，因而可以利用单片机实现对分散测控对象的监控。
目前，这项技术已经被越来越广泛地应用到野外作业、企业生产和军事指挥控制之中了。
1 单片机监控系统方案介绍监控系统需要有一个主站、若干个机动从站构成。
主站的作用在于收集来自传感器的数据信息，发布控制命令及实现自动化转台。
从站位于固定机房、无人值守间及野外作业站等地方，其主要功能是对传感器的指示数据进行检测验收、对Karlman滤波后的生产工艺方程进行解算和相关显控处理等。
主站与从站之间的通信方式采用点与点之间的码分多址通信。
从站电路功能如图1所示。
①主站和从站自定义了60芯的专用系统信号，结构采用双CPU(80C196、8031)扩展STD总线结构。
为了和数据通信板的8031之间数据交换的便利，将0C000H-0C3FFH分配给双口RAM(IDT7130)。
为了方便调试非全地址译码I/O空间，芯片类型选择了在线可编程芯片ISP2031。
②付站显控电路。
单片机论文5000字
单片机论文5000字摘要。
本文主要介绍了单片机的基本原理、发展历程、应用领域以及未来发展趋势。
单片机作为一种微型计算机，具有体积小、功耗低、成本低等优势，在各个领域得到了广泛的应用。
本文首先介绍了单片机的基本原理，包括单片机的组成结构、工作原理以及常见的单片机类型。
然后介绍了单片机的发展历程，从最早的8位单片机到目前的32位单片机，单片机的性能不断得到提升。
接着介绍了单片机在各个领域的应用，包括工业控制、家电控制、汽车电子、医疗设备等。
最后，本文对单片机的未来发展趋势进行了展望，认为单片机将会在物联网、人工智能等领域得到更广泛的应用。
关键词，单片机；基本原理；发展历程；应用领域；未来发展趋势。
一、引言。
单片机是一种集成了微处理器、存储器、输入输出设备和定时器等功能于一体的微型计算机系统。
由于其体积小、功耗低、成本低等优势，单片机在各个领域得到了广泛的应用。
本文将对单片机的基本原理、发展历程、应用领域以及未来发展趋势进行介绍。
二、单片机的基本原理。
单片机是一种集成了微处理器、存储器、输入输出设备和定时器等功能于一体的微型计算机系统。
单片机的组成结构主要包括中央处理器（CPU）、存储器、输入输出设备和定时器等。
单片机的工作原理是通过CPU执行程序，从存储器中读取指令和数据，然后进行运算和控制，最后将结果输出到外部设备。
常见的单片机类型包括8位单片机、16位单片机和32位单片机等。
三、单片机的发展历程。
单片机的发展历程可以分为几个阶段。
最早的单片机是8位单片机，其性能较低，主要应用于简单的控制和计算任务。
随着技术的不断进步，16位单片机和32位单片机相继出现，性能得到了大幅提升，可以应用于更加复杂的控制和计算任务。
目前，32位单片机已经成为主流，其性能和功能都得到了大幅提升。
四、单片机的应用领域。
单片机在各个领域都得到了广泛的应用。
在工业控制领域，单片机可以用于控制各种生产设备和工艺流程，实现自动化生产。
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今天小编为大家准备了单片机毕业设计优秀论文，欢迎阅读!浅谈单片机技术的发展与应用[摘要]随着工业市场的不断完善，从上世纪80年代至今，单片机因为小而完善的系统，在工业控制领域广泛的应用;本着自身的优点在时代不断进步的同时不被时代淘汰，体现在我们生活的方方面面;为人们作出卓越的贡献;本文就将结合单片机的广泛应用，以及技术的发展，作出如下的分析以及见解，可以对单机片日后的发展有一定的推动的意义。
[关键词]单片机技术发展应用单片机是一种体积小，系统完善，又被人们称为微型的计算机;顾名思义。
它是采用超大规模的电路集成的技术，将各种处理器和存储器等集合在一起的控制器;本着节约成本、功能全、体积小的优势;单片机的发展非常迅速;随着人们生活水平的提高，对于有关生活的一切事物的质量有了一定的追求，单片机的技术随之也有了一定的提高。
一、单片机技术的发展单片机是一种芯片，主要用于集成电路;由运算器、控制器、存储器、输入输出设备构成的;最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统、体积更小，对体积要求严格的控制设备当中。
之前的技术使得单片机不能满足人们的要求，加上单片机存储量小，接口简单，功能不全等方面;随着市场的需求不断的发展，也做出了相应调整和改进。
1.单片机用电量的改变;随着超大规模集成电路技术的成熟度，全静态的设计使时钟的频率从直流到数十兆，都使得功耗不断地下降。
几乎所有的单片机都拥有省电的模式，一般的单片机都能做到在3到6伏的范围内工作，对电池供电的单片机不再需要对电源采取稳压的措施。
2.噪声及可靠性的改变;为了提升单片机更好抗干扰的能力，适应各样的工作环境，相关的工作人员，对单片机的内部进行电路的整合，完善了相对于不稳定因素的干扰。
单片机毕业论文范文
单片机毕业论文有关单片机技术论文篇一时光飞逝，一转眼，一个学期又进尾声了，本学期的单片机实习课题也在一周内完成了。
俗话说“好的开始是成功的一半”。
说这次实习，我认为最重要的就是做好程序调试，认真的研究老师给的题目。
其次，老师对实验的讲解要一丝不苟的去听去想，因为只有都明白了，做起产品就会事半功倍，如果没弄明白，就迷迷糊糊的去做，到头来一点收获也没有。
最后，要重视程序的模块化，修改的方便，也要注重程序的调试，掌握其方法。
虽然这次的实习算起来在实验室的时间只有几天，不过因为我们都有自己的实验板，所以在宿舍里做实验的时间一定不止三天。
硬件的设计跟焊接都要我们自己动手去焊，软件的编程也要我们不断的调试，最终一个能完成课程设计的劳动成果出来了，很高兴它能按着设计的思想与要求运动起来。
当然，这其中也有很多问题，第一、不够细心比如由于粗心大意焊错了线，由于对课本理论的不熟悉导致编程出现错误。
第二，是在学习态度上，这次课设是对我的学习态度的一次检验。
对于这次单片机综合课程实习，我的第一大就是作为一名工程技术人员，要求具备的首要素质绝对应该是严谨。
我们这次实习所遇到的多半问题多数都是由于我们不够严谨。
第三，在做人上，我认识到，无论做什么事情，只要你足够坚强，有足够的毅力与决心，有足够的挑战困难的勇气，就没有什么办不到的。
通过这次单片机实习，我不仅加深了对单片机理论的理解，将理论很好地应用到实际当中去，而且我还学会了如何去培养我们的创新精神，从而不断地战胜自己，超越自己。
创新可以是在原有的基础上进行改进，使之功能不断完善，成为真己的东西。
这个设计过程中，我们通过在原有的计数器系统进行了改进，使之增添了暂停、计数、清零等的三个控制功能，使之成为一个更加适用，功能更加完备的属于自己的一个系统。
设计结果能够符合题意，成功完成了此次实习要求，我们不只在乎这一结果，更加在乎的，是这个过程。
这个过程中，我们花费了大量的时间和精力，更重要的是，我们在学会创新的基础上，同时还懂得合作精神的重要性，学会了与他人合作。
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第一篇单片机论文范文：《单片机教学项目化模式改革探索》摘要：本文针对工科院校单片机课程中存在的问题进行探究，提出了以项目化教学作为主导的改革方案，以学生为本，充分调动学生的主观能动性和学习兴趣。
关键词：项目；单片机教学；改革探索单片机课程将程序设计、通信技术、微机接口等多种专业知识综合在一起，是一门工程性、实践性以及技术性很强的课程。
单片机课程是电子信息和自动化等专业的核心课程。
1、单片机课程教学现状1.1、教师教学手段较为单一单片机是大规模集成电路的发展产物，内部结构较为复杂。
各大工科类院校对于单片机教学，仍旧采用教师在课堂上面讲述相关的理论知识、单片机内部结构，然后讲解单片机的程序设计以及汇编语言，教学方式较为单一，使学生没能抓住学习的重点，丧失对单片机学习的热情和兴趣，导致教学质量越来越差[1]。
1.2、学生没有明确的学习目标单片机课程的实践性和应用性较强，在学习时要以应用为主要目标，然而有许多教师在教学的过程中忽略了这一点，导致学生没有明确的学习目标，单纯地跟着教师的思路，缺乏学习自主性和探究意识，学习目标不明确，影响教学效率。
1.3、学生缺乏实践机会学生在做实验时，主要的器材就是一本实验指导书、一个集成实验箱，学生按照指导书上面的流程机械式的进行实验，盲目的观察实验结果，对于实验中所应用到的一些原理模糊不清，导致学生在实验结束后仍旧对所学的内容有疑惑，没能掌握相关器材基本使用的方式，更没有将之运用到实际工程中的能力。
1.4、考核方式有着一定的局限性各种工科类院校对于学生单片机课程考试仍旧采用笔试的方式，这种考试形式具有一定的局限性，不能真实客观的反映出学生的学习水平，更不能考察出学生的实践能力和动手能力，这种考试方式没能很好的与实践相结合，导致考核结果不具有客观性。
基于单片机毕业论文
基于单片机毕业论文单片机是一种非常重要的微处理器，被广泛用于许多领域，如智能家居、汽车行业、医疗健康等。
在微处理器技术和应用方面，单片机已经成为一个重要的研究领域。
本文拟以双模脉冲计数器为例，论述我的毕业设计。
一. 研究背景随着计算机技术的发展，许多国家的工业生产在应用微处理器的控制技术。
在单片机的应用中，计数器广泛应用于信号处理、频率测量、速度测量、位置控制、编码器等方面。
为了满足计数精度和灵敏度的要求，本设计选择双模脉冲计数器。
二. 总体设计1. 系统功能双模脉冲计数器是一种多功能计数器，可以用来读取脉冲信号，并将计数结果在数码管上显示出来。
在实际应用中，双模脉冲计数器可用于工业自动化控制、物理实验、仪表测试等方面。
2. 系统框图系统框图如下所示：3. 系统硬件基础本设计使用51单片机（AT89S52）为核心，并利用I/O 口完成输入/输出任务。
同时，利用计数器的时钟输入调制来驱动数码管。
4. 系统软件设计程序采用C和汇编混合编程。
使用C语言实现按键扫描、计数脉冲数、显示计数结果等功能，使用汇编语言实现驱动显示模块任务。
5. 电路板设计本设计采用双面板，设计尺寸为100mm*80mm。
其中，一个面板主要用于系统模块的连接，另一个面板用于LCD、按键、LED灯、蜂鸣器、数码管等模块的连接。
三. 实验结果本设计的实验结果表明，双模脉冲计数器可以实现计数精度高、反应迅速、功能多样等特点，达到了设计预期结果。
四. 结论本设计结合了计算机控制技术和模拟电路技术，实现了双模脉冲计数器的功能。
同时，通过大量的实验和数据分析，证明了双模脉冲计数器具有良好的计数精度和反应速度。
未来实际应用中，双模脉冲计数器可以用于工业自动化控制、物理实验、仪表测试等方面。
总之，本设计结合了计算机控制技术和模拟电路技术，成功实现了双模脉冲计数器，对于提高计数精度、反应速度等具有重要的意义。
同时，本设计也展示了单片机技术在实际应用中的巨大优势和潜力。
单片机毕业论文范文精选3篇(全文)
单片机毕业论文范文精选3篇(全文)第一章绪论1. 1 课题的提出及意义单片机作息时间操纵实现了对时间操纵的智能化,摆脱了传统由人来操纵时间的长短的不便,实现代学校必不可少的设备。
1. 2 设计的任务及要求1.作息时间能操纵电铃2.作息时间能启动和关闭放音机单片机作息时间操纵的功能如下:? 使用4位七段显示器来显示现在的时间。
? 显示格式为“时分”? 由led闪动来作秒计数表示? 具有4个按键来作功能设置,可以设置现在的时间及显示定时设置时间? 一旦时间到则发出一阵声响,同时继电器启动,可以操纵放音机开启和关闭。
第二章总体方案设计2. 1 芯片比较2.1.1 单片机选型当今单片机厂商琳琅满目,产品性能各异。
常用的单片机有很多种:intel8051系列、motorola和m68hc系列、atmel的at89系列、台湾winbond(华邦)w78系列、荷兰pilips的pcf80c51系列、microchip公司的pic系列、zilog的z86系列、atmel的at90s系列、韩国三星公司的ks57c系列4位单片机、台湾义隆的em-78系列等。
我们最终选用了atmel公司的at89c52单片机。
at89c52是美国atmel公司生产的低电压,高性能cmos8位单片机,片内含8kbytes的可反复擦写的只读程序存储器(perom)和256bytes的随机存取数据存储器(ram),器件采纳atmel公司的高密度、非易失性存储技术生产,与标准mcs-51指令系统及8052产品引脚兼容,片内置通用8位ZY处理器(cpu)和flash存储单元,功能强大at89c52单片机适用于许多较为复杂操纵应用场合。
2.1.2显示器接口芯片的选择led显示器接口芯片的选择常用的显示器接口芯片有cd4511,cd4513,mc14499,8279,max7219,74hc164等,它们的功能有:1.cpu接受来自键盘的输入数据,并作预处理;2.数据显示的治理和数据显示器的操纵。
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摘要近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入。
在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用。
本论文详细的阐述了功率测量系统的设计思路和具体设计步骤。
依据单片机的接口技术的原理，以测量功率为主要设计意图。
以单片机为核心，着重的介绍了51单片机在系统中的重要地位，以及其外围硬件电路的芯片结构特点、功能和管脚知识。
集测量、显示等功能于一体，设计完整、结构清晰、操作简单。
在本设计中，是采用对电路中电压和电流分别进行采样，再经模数转换器ADC0809，将模拟量变为对应的数字量，利用6合一的数码管显示电压和功率。
本文详细论述了硬件电路的组成。
利用单片机完成整个测量电路的测试控制、数据处理和显示输出。
关键词单片机模数转换功率表采样正文1 引言近年来，随着电子技术、计算机技术和半导体技术的飞度发展，给电力系统测量也带来了巨大的革命。
提高电能测量技术-改机械式功率表为智能型数字功率表已成为时代的要求。
电力测量系统的智能型数字表通常是以单片机为核心，配置一定的外围电路和软件，能够实现多种功能。
在软件和硬件的设计中，系统的抗干扰性和系统的实时性与准确度成了解决数字表的关键所在。
单片机具有成本低、可靠性高、应用灵活的特点。
由各具体行业的业内人士使用单片机来开发或改造一般仪表是一条可行的道路。
在电工与电子技术应用中,经常要测量功率。
它是利用通有电流的可动线圈在另一个通电线圈形成的磁场中产生转动力矩而工作的仪表,其显着缺点是结构复杂、过载能力较差，本身消耗功率较大,且易受外磁场的影响，同时这样的功率表一般都是多量程的，在测量过程中需有电压表和电流表配合选定电压和电流量程，在选择不同的电压和电流量程时，刻度盘上每一分格代表不同的瓦特数，读得格数需要进行换算才能得出所要测量的功率,致使测量很不方便。
另外在功率测量中，经常遇到被测电路的功率因数很低的情况,这时必须采用专门的低功率因数功率表。
基于功率表是电工仪表中最常用的一种仪表，目前常用的是指针式电动系功率表。
而为了更为精确的显示测量结果，数字功率表的设计成为了必然。
在本设计方案中，采用的方案是先采样电压和电流。
采样计算功率电能测量技术是随着计算机技术而发展起来的，它是建立在数值分析基础上，通过快速S/H 放大器和A/D 转换器对连续变化的模拟信号进行离散化，用数字量运算代替模拟量运算测量交流电参量的新方法。
经过二十多年的探索发展和深入研究，出现了同步采样算法、准同步采样算法、非同步采样算法、加窗函数法、补偿法、双速率采样法、非均匀采样法、随机采样法、模拟数字混合采样法、小波函数法等等。
这些采样测量方法在实践中，有的发展得较为完善成熟，有的正处在发展和探索阶段。
但是，采样测量理论在电功率电能测量仪器仪表及相关设备的发展与应用中，已起到举足轻重的作用，是电气测量当前发展的一个重要方向。
采样测量法的研究历史和发展现状采样测量法，也称作数字采样测(Digital Sampling Measurement)英文简称DSM法，它是七十年代初诞生的。
1974 功率表在频率从DC 到1KHz的范围内与NBS的电动式功率标准进行了对比，结果两种测量方法的不一致性小于%。
1975年，英国NPL（国家物理实验室）应用DDM技术设计了采样式数字功率表，并作为传递功率的标准。
在SSM 方法，并研制了频率范围到1KHz、准确%的功率表，两位学者指出SSM方法在电力系统监控与电机保护等领域中，将有相当大的实际意义。
在英国DSM功2m/n不为整数，则功率测量误差为零。
尽管当时对DSM误差的研究是简单的，但这标志着对DSM功率测量方法研究向前一个跨越式发展。
八十年代是DSM功率测量方法发展最快的时期。
1982年，美国通用电机研究室(General Motors Research Laboratories)的DSM采用近二十多年来,电能的测量和管理发展很快,逐渐成为一个专门的领域,但是由于电能测量较电压、电流等的测量复杂和困难,故测量的准确度低,通常的测量仪器为210级,015级就已是标准仪器了。
实现功率测量必须有一个能将两输入电量相乘的电路结构,目前数字功率表大多使用称为时间分隔乘法器的一种模拟乘法电路来实现相乘。
时间分隔乘法器又称脉冲—宽度—高度调制乘法器,它通常具有优良的静态精度,在相当宽的温度范围内可以达到千分之一,然而,由于这种乘法器输出滤波器的固有相移,使之受到严重的动态限制. 即使三角波的频率达到兆赫兹范围,乘法器的带宽仍然很有限,典型- 3 dB 带宽可能在1 KHz 以下。
另外,时间分隔乘法器的电路比较复杂,调整也较繁琐,尽管如此,在静态精度要求较高的场合,这种方法还是经常采用的。
随着微机的普及和发展,出现了应用微处理器进行数字乘法运算的新型功率表———采样功率表。
功率表的定义功率的定义是在单位时间内所做的功。
电学上的定义为θP=。
单位为W，这称IUcos为平均功率或有效功率。
角度θ为I和E之间的相位角，θcos称为功率因素。
在直流电路中，功率的表示式为P=UI；在交流电路中，功率的表示式为θIEP=。
cos很显然，要利用一个装置来测量功率，就须反映电压和电流的乘积，这无论用电动学测量机械仪表或数字测量仪表均可完成。
目前使用最多的前者由于其准确度不高，仪表的读数易受外磁场的影响、仪表本身耗功大、过载能力小、表盘刻度不均匀，已不能完全适应人们快速有效的工作生活节奏；随着科技业飞速发展，数字功率表由于精度高、频带宽，不仅可以用于校准指针式功率表，也适合在现场进行功率的快速测量。
在今天的数字时代，其应用前景是非常广阔的。
功率的数字测量用功率转换器与数字电压表相配就可以实现功率的数字测量。
功率转换器实质上就是一个电子乘法器，其特点是它的输出电压的大小正比于它的两个输入电压数值的积。
因此，如果让一个输入电压正比于负载电压的大小，而另一个输入电压正比于负载电流的大小，则电子乘法器的输出电压，显然正比于负载所消耗的功率。
再用数字电压表测量这个乘法器的输出电压就可以确定被测功率。
当数字电压表显示值按功率接校准时，也就构成了数字功率表。
功率测量方案论证与比较方案一、测量模拟电压用伏频（V/F）转换器，可将相应的电压转化为相应的频率，提高测量的精确度，对应比例为1mV/Hz。
用该方案求功率，也是要分时取电压电流的模拟量，再转换为频率，最后用软件处理，实现功率测量。
专用的V/F转换器有AD650、AD654等。
方案二、利用采样电路分别对电压和电流进行采样，将电流转换成电压，再经乘法电路将两路电压相乘，再经模数转换器，模拟量变为对应的数字量，若要使测量的精度尽量高，可多次采样几组数据，然后再在程序中处理，求出平均值。
原理框图如图1所示：方案三、可利用专门的IC来实现，如AD534芯片，该芯片既可采样电压，又可采样电流，并将相应的模拟电压，电流转换为对应的数字量，再将转换后的电压，电流相乘，便可得到所求功率。
功能描述：输入电由三个相同的电压转换电流的转换器转换为不同的电流，功能框图如图2所示：图2 功能框图转换功能框图如图3：图3 转换功能框图方案四、采用锁相环技术测量功率。
锁相就是相位同步的自动控制，完成两个电信号相位同步自动控制系统称为锁相环（简称PLL）。
因测量功率的两个参数电流、电压的获取不是同时采样的，故需要利用锁相环技术测量功率。
由下图可见，锁相环由3个基本单元构成：相位比较器PC、电压控制震荡器VCO、低通滤波器LPF。
施加于相位比较器有两个信号：输入信号，压控震荡器输出信号，相位比较器输出信号，经低通滤波器后得到一个平均电压，这个电压控制震荡器的频率变化，使输入与输出信号的频率之差减小，直到差值为零，此时即是锁定。
当锁定后，VCO能使其输出信号的频率跟随输入信号频率变化。
利用锁相技术可以实现在电网电压及电流波形发生畸变时进行同步跟踪采样。
每个周波的采样点数可根据需要选择。
图4 转换功能框图图2 采样功率表的基本原理功率若以U ( t) 和I ( t) 分别表示信号的电压和电流,则在测量时间T 期间内( T 通常为周期信号周期的整数倍) 信号的平均为: ()()()⎰=t t d t I t U T P 01 (2-1)若对信号进行采样,得到离散的时间序列U ( k) 和I ( k) ,则信号的平均功率可以表示为:()()∑-=N K k I k U N P 11 (2-2)其中N 为时间T 内采样的对数。
从上述原理出发,组成采样功率表的框图如图5所示:图5 功率表的原理框图显然,数字乘法和数字累加可以由微处理机来完成,若使用普通的微处理机芯片如Z80 、8031 等组成功率表,外围电路至少要二路高速A/ D 转换器和二路周期测量机构,电路是比较复杂的。
随着集成电路的发展,目前出现了一些高性能的微处理芯片,如计算功能较强的16 位嵌入式控制器8097 ,它有八路转换时间为22μs 的10 bitA/ D 转换器,可以实现对电压和电流信号的采样保持和A/ D 变换;四路高速输入(HSI) 通道可以用来测量电压和电流信号的周期和相位等。
若8097 实现采样功率表,则模拟电路部分只需要用于电压匹配的放大器和用于频率和相位测量的整形电路就可以了,实现起来非常简单。
3 主要芯片的介绍A/D 转换芯片ADC0809的结构ADC0809是8位A/D 转换芯片，它是采用逐次逼近的方法完成A/D 转换的，ADC0809的内部结构如图6所示。
ADC0809由单一的+5V 电源供电；片内带有锁存功能的8路模拟开关，可对8路0-5V 的输入模拟电压信号分时进行转换，完成一次转换约为100us ；片内具有多路开关的地址译码器和锁存电路、高阻抗斩波器、稳定的比较器，256R 电阻T 型网络和树状电子开关以及逐次逼近寄存器。
输出具有TTL 三态锁存缓冲器，可直接接到单片机数据总线上；通过适当的外接、电路，ADC0809可对0-5V的双极性模拟信号进行转换。
图6 ADC0809的引脚图ADC0809是28脚双直插式封装，引脚图如图6所示。
各引脚功能如下：D7-D0：8位数字量输出脚。
IN0-IN7：8路模拟量输入引脚。
VCC：+5V工作电压。
GND：地。
REF（+）：参考电压正端。
REF（-）：参考电压负端。
START：A/D转换启动信号输入端。
ALE：地址锁存信号输入端（以上START、ALE两信号用于A/D转换）。
EOC：转换结束信号输出引脚，开始转换时为低电平，当转换结束时为高电平。
OE：输出允许控制端，用以打开三态数据输出锁存器。
CLK：时钟信号输入端。
A、B、C：地址输入线，经译码后可选通IN0-IN7八通道中的一个通道进行转换。