毕业论文 三相电参数测量仪的软件设计
proteus软件三相交流电路电流电压及功率的测量
proteus软件三相交流电路电流电压及功率的测量
在Proteus软件中,测量三相交流电路的电流、电压和功率可以通过添加电表模块来实现。
具体步骤如下：
1. 打开Proteus软件,创建一个新的电路图。
2. 从左侧工具栏中选择电表工具,并将电表模块拖动到电路图中。
3. 右键单击电表模块,选择电表属性并设置电表类型为“交流电表”或“三相交流电表”。
4. 连接电表模块和所需测量的电路元件或电源。
如图所示,连接三个电压表和三个电流表,以测量每个相位的电压和电流。
5. 运行电路图,并在电表模块上查看所测量的电流、电压和功率。
可以通过双击电表模块打开电表窗口进行更详细的测量。
需要注意的是,Proteus软件只是一个电路仿真工具,测量结果可能与实际情况存在误差。
因此,建议在实际电路中进行精确的测量。
MCS51单片机在三相交流电量参数测量中的应用----软件
MCS51单片机在三相交流电量参数测量中的应用----软件摘要随着电力系统的快速发展，电网容量不断增大，结构日趋复杂，电力系统中实时监控、调度的自动化显得尤为重要，而电力参数的数据采集又是实现自动化的重要环节，如何快速准确地采集系统中各元件的电参数（电压、电流、功率、频率等）是实现电力系统自动化的一个重要因素。
基于此，此次设计采用单片机AT89C51实现电力监控系统的交流采样,即系统采集的是交流电压和电流，不需变送器进行交直流转换。
模数转换器AD574A 对三相交流电压和电流分时进行模数转换，把得到的数字量送单片机进行数据处理，然后通过LED数码管显示电压和电流，频率，功率，功率因数等的实时值。
文中论述了该系统实现电参数测量的工作原理，着重介绍了该系统的实现过程，在此基础上，详细介绍了整个系统的软件开发过程。
关键词：电力系统；交流采样；单片机；电参数测量The application of MCS51 single-chip microcomputer inthe measurement of three-phase ACpower parameters—SoftwareAbstractWith the rapid development of electric power system, network capacity is increasing, and the growing complexity of the structure, electric power system real-time monitoring and Scheduling Automation is particularly important. The data acquisition of the electric parameters is also an important part of automation. How quickly and accurately acquisition the electrical parameters (voltage, current, power, frequency, etc.) of system components is an important factor to achieve power system automation.Based on this,the paper adopts AT89C51 SCM to achieve AC sampling of electric parameters. That the acquisition system is AC voltage and current, transmitter without AC-DC conversion。
三相正弦波变频电源的设计——理工类毕业设计
中文摘要本论文设计的是一个三相正弦波变频电源，即当输入电压为220V，50Hz时，输出为线电压有效值≥36V，输出频率范围20Hz~100Hz，满足了工业设备和家用电器的需求，特别是应用于电动机调速。
本设计从硬件和软件两方面设计，利用PIC系列单片机具有A/D转换模块，CCP模块，LCD驱动模块的优点，将PIC单片机与输入设备（键盘），输出设备（LCD显示器）连起来构成测量显示电路。
将PWM信号控制逆变电路，控制该脉冲的宽度改变输出电压的幅值，改变脉冲的调制周期来改变输出电压的频率。
在测量交流电压时，通过真有效值转换电路，可以测得电压的有效值，通过ADC模块，将测量的电压有效值显示在LCD显示器上，利用I/V，F/V转换器，同样可测得电流，频率。
PIC系列单片机采用的是RISC精简指令集及其独立分开的数据总线和指令总线的哈佛结构，具有指令集小和简单易学等特点，且允许其指令码的位数多于8位的数据位数，PIC16F877数中级系列产品，其指令有37条，每条指令的字长为14位。
关键词：三相正弦波；变频；正弦波脉冲宽度调制；PWMⅠAbstractThis thesis is a three-phase sine wave inverter power supply, that is to say, when the input voltage is 220V and 50Hz, the output for the line voltage is over 36V, and the output frequency is range from 20Hz to 100Hz.It is used to meet the needs of industrial equipment and household appliances.In particular, it is applied to motor speed. The design is from both hardware and software,which uses PIC MCU with A / D converter module, CCP modules, LCD driver module. The advantages of the PIC MCU are the input device (keyboard) and output device (LCD display) with up and form measurement display circuit. PWM signal is used to control the inverter circuit. Control the pulse width changes the output voltage amplitude, pulse modulation period changed to change the frequency of the output voltage. In the measurement of AC voltage, through the RMS conversion circuit, the RMS voltage can be measured through the ADC module.The measured voltage is displayed on LCD monitors, the use of I / V, F / V converter, the same can be measured current, frequency. PIC MCU uses a RISC Reduced Instruction Set and independent separate data bus and instruction bus of the Harvard architecture, instruction set that has the characteristics of small and easy to learn, and to allow their script more than 8 bits of data bits , PIC16F877 number of intermediate products, the instructions are 37, each instruction word length to 14.Key words: three-phase sine wave;vary frequency; sinusoidal pulse width modulation;PWMⅡ目录中文摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第一章绪论 (1)1.1 课题的目的意义 (1)1.2 近年来国内外研究现状 (1)1.3 基本要求 (2)1.4 设计要求 (2)第二章方案论证 (3)2.1 AC-DC模块 (4)2.2 DC-DC模块 (4)2.2.1 MOSFET驱动电路 (5)2.2.2 PWM波产生电路 (6)2.3 DC-AC模块 (7)2.4 测量模块 (12)2.4.1 电压测量 (12)2.4.2 电流测量 (12)2.4.3 频率测量 (12)2.4.4 功率测量 (14)2.5 控制模块 (14)第三章硬件部分设计 (15)3.1 整流滤波电路 (15)3.2 斩波和驱动电路 (15)3.3 逆变和驱动电路 (17)3.4 过压过流告警电路 (20)3.5 真有效值转换电路 (22)3.6 单片机及其外围电路 (24)3.7 电源电路 (28)第四章软件部分设计 (30)4.1 PWM波的实现 (30)4.2 ADC的实现 (31)Ⅳ4.2.1 ADC模块的操作编程 (31)4.3 矩阵式键盘的设计 (32)4.4 液晶显示驱动的设计 (33)4.5 SPWM波的实现 (35)4.6 系统总体软件设计 (36)第五章系统测试 (38)5.1 测试仪器与设备 (38)5.2 指示测试 (38)结论 (42)参考文献 (43)致谢 (44)附录一 (45)附录二 (46)附录三 (47)Ⅳ第一章绪论随着电力电子技术的发展，正弦波输出变压变频已被广泛应用在各个领域中，同时对变压变频电源的输出电压波形质量也提出了越来越高的要求，对逆变器输出波形质量的要求主要包括两个方面：一是稳态精度高；二是动态性能好。
一种智能三相电能计量系统的软件设计
dataformer［ 3］= read24c16 （ 0x01 ） ； r7022B （ 0x21 ） ； sum = c16t10 （ data24 ［0 ］ ， data24 ［1 ］ ， data24 ［ 2］ ） + c16t10 （ dataformer［ 0］ ， dataformer［ 1］ ， dataformer［ 2］ ）； lcd Epqt（ ） ； write24c16b（ 0x01 ，sum） ； dataformer［ 3］= read24c16 （ 0x05 ） ； r7022B （ 0x25 ） ； sum = c16t10 （ data24 ［0 ］ ， data24 ［1 ］ ， data24 ［ 2］ ） + c16t10 （ dataformer［ 0］ ， dataformer［ 1］ ， dataformer［ 2］ ）； lcd Epqt（ ） ； write24c16b（ 0x05 ，sum） ； ｝ ．．．．．． ｝
0408 收稿日期： 2012）， 作者简介： 李楠（ 1983女， 江苏盐城人， 南京工业职业技术学院讲师， 工学硕士， 主要研究方向为智能仪器仪表等。
图1
系统框图
2
软件设计
软件是系统的灵魂， 硬件的所有功能是通过软 ， 件来实现的 软件的执行效率也直接决定了整个系 统的效率。因此优化软件结构， 编制高效率的软件 是系统设计的重要目标。
36
南京工业职业技术学院学报 来， 并将此和数据保存到存储器中。 部分总电能计量程序如下： void Epqt （ ） ｛ data24［ 3］= read24c16 （ 0x04 ） ； tfuhe（ ） ； if（ fuhe = = 0 ） ｛
第 12 卷第 2 期
毕业论文-三相电压电流测试仪的设计
摘要随着电力系统配电网络规模的扩大，网络的监测愈显重要。
为了能够更加精确、简便的监测配电网络，提高电网的可靠性，利用单片机信号处理能力强的特点，在一种新的采样原理的基础上，设计了一种三相电压电流测试仪。
本测试仪用电压和电流互感器构建信号转换电路，将大电压电流信号转换为便于处理的小电压电流信号，以80C196KC作为主控芯片，采用专用电能计量芯片对信号进行数据采集与处理，并通过SPI口与MCU进行数据通信。
本测试仪可以同时对电压、电流、频率等电参数进行测量，参数显示采用液晶显示技术，并配有RS485通信接口，可以将测量的数据传送到监控中心，多台测试仪表还可以形成控制网络，便于管理。
在抗干扰方面，本测试仪采用软硬件相结合的方式，从硬件电路到软件编程，都提供了相对应的抗干扰措施，大大的提高了测试仪的抗干扰能力，增强了稳定性。
另外，本测试仪集测量、控制、显示等功能于一体，具有测量信号多、精度高、显示直观、高性价比等特点，还形成了多系列产品，并能灵活进行倍率调整，可以满足不同用户的不同需要，具有良好的应用前景。
关键词：单片机；测试仪；液晶显示ABSTRACTWith the development of the electric power system.the supervision of network states is becoming more and more important.Inorder to supervise states of electric power system precisely and simply improveits reliability,we design a kind of three-phase voltage and current tester.The EPMI uses voltage and current mutual inductors to construct signal transition circuit.The voltage and current mutual inductors can transform strong signal to weak signal which can be processed conveniently. 80C196KC is the main-control chip of the EPMI.The EPMI uses the special chip to measure electrical energy to acquire and process data.The communication depends on SPI interface.The EPMI can measure voltage,current,frequency and other electrical parameters synchronously, and display the measured parameters on LCD.Furthermore, the EPMI can transmite the measured data to the surveillance room through RS485 bus interface.If there are many EPMIs,they can be formed as a controlling network and managed easily.In the anti-jamming aspect,the EPMI adopt the way which combinated software and hardware methods.Both hardware circuit designing and software programming have provided relevant anti-jamming methods,so the antijamming ability and stability of EPMI has improved observably.Moreover,the EPMI which includes measuring,controlling,displaying and other function has the characteristics of multi-function,well-precision,display intuitionisticly,good performa nce and low cost.The EPMI has formed many series of production and can adjust the coefficient so flexibly that it can fulfil different clients demand and it will have a good future.Keywords：MCU；intelligent instrument；LCD．目录1 引言 (4)2 系统概述 (5)3 硬件电路 (7)3.1 硬件总体设计 (7)3.2 单片机应用系统 (8)3.3 前向模拟输入通道 (8)3.4采样电路设计 (8)3.5信号调理电路 (9)3.6 计量原理 (11)3.7 脉冲输出 (11)3.8 电源电路及信号转换电路设计 (11)3.9 键盘及显示单元 (13)3.9.1 键盘接口设计 (13)3.9.2 液晶显示器接口设计 (13)3.10 单片机与上位机的通信 (14)4 软件设计 (15)4．1 程序设计 (15)4．2 软件抗干扰 (17)4.2.1 防脉冲干扰平均值数字滤波法求瞬时值 (18)4.2.2 采用滑动平均值数字滤波法求平均值 (18)5精度分析 (19)5.1 u(n)、i(n)的精度 (19)5.2 计算误差 (19)5.3 计算方法引起的误差 (19)5.4 测试结果 (19)6结束语 (20)参考文献 (21)致谢 (22)注释表ADC(Analog to Digital Converter)模数转换器EPROM(Erasable Programmable ROM)可擦除可编程ROM LCD(Liquid Crystal Display)液晶显示屏MCU(Micro-Control Unit)微控制器MSSP(Master Synchronous Serial Port)主控同步串行端口OTP(One Time Programming)一次可编程PSP(Parallel Slave Port)并行从动端口SPI(Serial Peripheral Interface)串行外围接口SSP(Synchronous Serial Port)同步串行端口U---------电压有效值P----------功率I----------电流有效值F----------频率N----------仪表常数Un--------额定电压Ib---------额定电流Imax-----最大电流Istart------启动电流VCC-----工作电压1 引言目前的三相测试仪大多数都采用平均值法测量交流电压和电流的有效值。
毕业设计- 基于DSP电参量检测装置软件设计
基于DSP电参量检测装置软件设计目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 本课题的提出及研究意义 (1)1.2 国内外现状 (2)1.3 本课题的主要工作及内容安排 (3)2电力参数的测量方法 (4)2.1 交流信号采样 (4)2.2 电参量的测量 (6)2.2.1 交流电压值、电流值的测量 (6)2.2.2 频率的测量 (7)2.2.3 功率因数测量 (8)2.3本章小结 (9)3电参量检测系统的硬件介绍 (9)3.1 电参量检测系统的功能 (9)3.2 系统的总体构架 (9)4电参量检测系统的软件设计 (11)4.1 软件的总体设计 (11)4.2 主程序模块 (12)4.3 信号采集与数据处理模块 (13)4.3.1 信号采集模块 (13)4.3.2 数字滤波器模块 (14)4.3.3 FFT程序设计模块 (17)4.3.4 电压电流测量模块 (18)4.3.4频率测量模块 (19)4.3.5功率因数测量模块 (21)4.4通讯接口模块 (22)4.5液晶显示模块 (23)4.6本章小结 (26)5结论与展望 (27)参考文献 (29)致谢 (30)附录 (31)电参量监测系统能详细记录电力系统运行过程中的电能质量指标、监测电能质量污染源，从而为电网电能质量的治理和改善提供依据，对保证电力系统的安全、经济及稳定运行有重要的意义。
本文从软件设计方面介绍了以TMS320F2812 DSP为核心的电力参数测试仪研究，主要内容包括：结合TMS320F2812的特点的信号采样、数据分析、人机接口和通讯模块的特点，讨论了谐波存在情况下频率、电压和电流有效值、功率以及电能等电参量的测量原理；分析了软件系统的功能需求，设计了本装置的数据采样、数据分析、人机接口、通讯模块的应用软件。
软、硬件配合测试结果表明本文所设计的电力参数测量装置，具有一定的测量速度和测量精度，可以基本满足电力参数监测的要求。
三相正弦变频电源的软件设计毕业设计论文
本科毕业设计题目：三相正弦变频电源的软件设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：三相正弦变频电源的软件设计摘要本文设计了一个AD/DC/AC变频电源系统。
该系统利用XC164单片机, 采用SPWM变频控制技术，将直流电压逆变成电压、频率可变的交流输出，电源输出波形近似于正弦波，实现了三相正弦波变频输出。
并采用双闭环PID控制，使其输出线电压有效值为36 V，最大输出电流有效值达3 A。
此外系统还具有良好的稳压性能和很小的波形失真,并且能够进行自检测、过流、过压、过热和短路保护等功能。
关键字：正弦波脉宽调制；PID； A/D转换；变频电源Sinusoidal Three-phase Inverter Power Software DesignAbstractIn this paper, we designed a AD / DC / AC inverter power system. The system uses XC164 microcontroller, using SPWM inverter control technology, reverse DC voltage into a voltage, variable frequency AC output waveform similar to sine wave power output to achieve the three-phase sine wave output inverter. And the use of double-loop PID control, so that the output line voltage RMS to 36 V, the maximum effective value of output current 3 A. System, the regulator also has a good performance and very small waveform distortion, and to carry out self-inspection, over-current, over-voltage, overheating and short circuit protection.Keywords：sinusoidal pulse width modulation; PID control; A/D transformation; frequency-variable power supplier目录摘要 (II)ABSTRACT (II)1 绪论 (2)1.1前言 (2)1.2课题研究背景及意义 (2)1.3国内外相关研究情况 (2)1.4本文主要研究工作 (2)2 三相正弦变频技术相关理论研究 (4)2.1正弦波生成方案的研究 (4)2.1.1 PWM控制的基本原理 (4)2.1.2 SPWM的产生过程 (7)2.2PID控制技术研究 (8)3 系统硬件简述 (12)3.1系统结构框图 (12)3.2XC164单片机简介 (12)3.2.1 简介 (12)3.2.2 常用单元介绍 (12)3.2.3 A/D转换器 (13)4系统软件设计 (12)4.1软件开发环境 (12)4.1.1 单片机编程开发语言 (12)4.1.2 Keil C编辑器 (12)4.2系统软件设计 (15)4.2.1 主程序设计 (15)4.2.2中断程序 (17)4.2.3 SPWM的编程实现 (18)4.2.4 输出电压和电流有效值的计算 (20)4.2.5 PID控制 (22)5结论 (28)参考文献 (29)致谢 (30)毕业设计（论文）知识产权声明 (31)毕业设计（论文）独创性声明 (32)附录 (1)1 绪论1 绪论1.1前言近来,变频电源在各行各业的应用日益广泛。
三相多功能数显电测仪表(软件)
论文题目：三相多功能数显电测仪表设计（软件）专业：自动化本科生：秦强（签名）指导老师：王党树（签名）摘要本文以MSP430F149单片机为核心，设计了三相多功能数显电测仪表系统。
本系统实现了对电力线中传输的电力信号各种参数的测量，包括线电压、相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、四象限电能等。
此控制系统主要由开关电源电路、信号调理电路、测量电路和用户交互电路四大模块构成。
开关电源电路为系统提供稳定的3.3V、5V及15V直流电压；信号调理电路处理系统输入的电压和电流信号；测量电路用于电力信号的各种参数测量；用户交互电路实现了用户与系统的交互。
本系统软件的编制主要根据系统需完成的功能采用模块化结构设计，具有较强的通用性和可移植性。
在主模块的控制下，ADE7758读写模块和测量与计算模块完成了系统的测量，以键盘及显示模块和通讯模块为基础的用户交互模块完成了系统的用户交互及系统的设置，这其中的存储模块用于存储系统中的各种参数及重要的电参量。
软件系统与硬件系统一起通过联机调试实现了三相多功能数显电测仪表的功能。
关键词：ADE7758，MSP430F149，FM25640，串行通信，人机界面Subject：The Design of Three-phase Multi-function Digital Display Electric Measurement Meter（Software）Major：AutomationName：Qin Qiang （Signature）Instructor：Wang Dangshu （Signature）ABSTRACTIn this paper, MSP430F149 single-chip microcomputer as the core, the design of a three-phase multi-function digital display electric measurement instrument system. The system of electricity power transmission line parameters of the measurement signal, including line voltage, phase voltage, current, active power, reactive power, power factor, such as four-quadrant power. This control system is mainly by the switching power supply circuitry, signal conditioning circuits, measurement circuits and user interaction circuit four modules. Switching power supply circuit for the system to provide a stable 3.3V, 5V and 15V DC voltage; signal conditioning circuit processing system input voltage and current signal; measuring circuit used for the various parameters of the signal power measurement; circuit user interaction with system users interaction.The establishment of the system software to be completed primarily on the basis of the functions of the system is modular structural design, has a strong versatility and portability. In the main control module, ADE7758 literacy modules and modular measurement and calculation of the completion of the measurement system to the keyboard and display module and communication module based on user interaction module to complete the system of user interaction and system settings, which memory modules for storing system parameters and important electrical parameters.Software system and hardware system debugging through an on-line with a three-phase multi-function digital display electric measurement instrument functions.KEY WORDS:ade7758, msp430f149, fm25640, serial communications, human-machine interface目录第1章绪论 (1)1.1 国内外电测仪表发展状况 (1)1.2 数显多功能电测仪表概述 (3)1.3 本课题的研究目的和意义 (3)1.4 论文的主要工作 (3)第2章系统设计方案 (5)2.1 系统硬件设计方案 (5)2.2 系统的工作原理 (5)2.3 系统软件设计方案 (6)2.3.1 软件系统的逻辑控制 (6)2.3.2 软件系统的结构 (6)2.3.3 软件系统的设计要求 (7)第3章系统相关芯片介绍 (8)3.1 主控芯片介绍 (8)3.1.1 MSP430结构概述 (8)3.1.2 MSP430的特性 (9)3.1.3 MSP430单片机引脚介绍 (10)3.1.4 MSP430的开发环境介绍 (11)3.1.5 MSP430的应用领域 (12)3.2 电能芯片介绍 (12)3.2.1 ADE7758结构概述 (13)3.2.2 ADE7758特点 (14)3.2.3 ADE7758引脚功能介绍 (15)3.2.4 ADE7758寄存器介绍 (17)第4章系统软件设计 (19)4.1 三相数显电测仪表软件主模块 (19)4.2 三相数显电测仪表软件底层模块设计 (20)4.2.1 ADE7758读写模块设计 (21)4.2.2 测量与计算模块软件设计 (26)4.2.3 存储模块软件设计 (28)4.2.4 键盘及显示模块软件设计 (33)4.2.5 通讯模块软件设计 (35)4.2.6 本节小结 (37)4.3 三相数显电测仪表用户交互界面设计 (38)4.3.1 测量界面软件设计 (38)4.3.2 设置界面软件设计 (40)4.3.3 显示实现的软件设计 (44)第5章系统调试 (45)5.1 软件调试 (45)5.2 联机调试 (45)5.3 本章小结 (46)第6章系统设计总结 (47)6.1 软件系统设计过程 (47)6.2 系统设计中存在问题及改进措施 (47)参考文献 (48)致谢 (49)附录 (50)第1章绪论1.1 国内外电测仪表发展状况在过去的一个世纪里，源于科研、工农业生产甚至战争的需求，电测量理论以及仪表技术不断发展，电力仪表和普通仪表一样，发展经历了三个阶段：第一代是指针式仪表，如模拟万用表、电压表、电流表，这些仪表的基本结构是电磁式、电动式、感应式、静电式等，它的原理简单、坚固耐用、容易生产、成本低，但由于这类仪表本身机械结构和电磁结构的不稳定性和复杂性，一般精度低，稳定性较差，应用场合有一定得局限性。
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论文题目：三相电参数测量仪的软件设计专业：测控技术与仪器本科生：强伟（签名）指导老师：黄梦涛（签名）摘要本系统使用一种电能计量芯片ATT7022C，结合DS1302实时钟芯片及LCD12864液晶模块，通过STC89C54RD+单片机进行控制，具体研究和设计了一款三相电参数测量仪。
相对于传统的三相电参数测量仪，它具有精度高、可靠性强、功能强大及智能化等诸多优点。
本测量仪表可以实时、准确测量电压有效值、电流有效值、功率因数、有功功率、无功功率、视在功率、有功电能、无功电能、频率及相角等各项三相电参数。
测量参数值可以通过按键控制切换实时显示在液晶屏上。
此外，该测量仪表还可以在液晶屏上显示年份、月份、日期、星期、时、分、秒，并且可以随时通过按键设置时间。
研究、设计此类仪表有利于减少企业、工厂及家庭用电浪费，更好的节约资源、保护环境，从而真正实现环境友好型社会。
关键词:三相电参数，测量仪, ATT7022C, STC89C54RD+研究类型：应用研究Subject ：Multi-purpose three-phase electrical parameters of instrumentsMajor ：Measure and control technology and instrumentName ：Qiang Wei （Signature）Instructor：Huang Mengtao （Signature）ABSTRACTThis system using a kind of electric power measure ATT7022C chip, combined with DS1302 real clock chip and LCD12864 LCD module, through the STC89C54RD + MCU control, concrete research and design a three-phase electric parameters measurement instrument.Compared with the traditional measuring apparatus, the parameters of the three-phase it has high accuracy, reliability, powerful and intelligent, and many other advantages. The measurement instrument can real-time and accurate measuring voltage, current RMS, RMS power factor, active power, reactive power, electricity, power, active and installed reactive power, frequency and phase Angle of the parameters of the three phase. The measuring parameters value can through the button control switch in real-time display on the LCD panel. In addition, the measuring instrument can also be displayed on the LCD panel year, month, date, week, when, minutes and seconds, and can at any time through the keys set a time.Researching and design such instruments can reduce electricity resource waste of enterprise, factories and family, protect the environment, so as to realize environmental friendly society.KEY WORDS:three-phase electrical parameters, intelligent instrument, ATT7022C,STC89C54RD +THESIS:application research目录摘要 (I)ABSTRACT ................................................................................................................................................... I I 1 绪论 . (1)1.1 课题研究的目的和意义 (1)1.2 电参数测量仪的发展状况与趋势 (2)1.2.1电参数测量仪的发展历程 (2)1.2.2国内外研究状况 (2)1.3 本设计的主要任务 (4)2 系统总体设计 (5)2.1 系统总体设计 (5)2.1.1总体结构框图 (5)2.1.2主要功能 (5)2.2 系统测量原理 (6)3 硬件系统设计 (13)3.1 ATT7022C电能计量芯片 (13)3.1.1芯片简介 (13)3.1.2 内部结构 (13)3.1.3 电能计量芯片ATT7022C的引脚介绍 (14)3.1.4 外围设计 (16)3.2 LCD12864液晶模块 (17)3.2.1 芯片简介 (17)3.2.2 外围接口 (18)3.3 4*4矩阵式键盘 (19)3.3.1 电路原理 (19)3.3.2 接线图 (19)3.4 DS1302时钟模块 (20)3.4.1 芯片简介 (20)3.4.2 外部接线 (21)3.5 单片机STC89C54RD+介绍 (22)4 软件方案 (23)4.1系统软件总体流程 (23)4.1.1 软件总体设计思想 (23)4.1.2 具体程序流程设计 (24)4.2 ATT7022C模块 (25)4.2.1 读写时序 (25)4.2.2 软件校表及设置参数 (26)4.3 LCD12864液晶模块 (27)4.3.1 软件资源 (27)4.3.2时序操作图 (27)4.3.3 液晶显示 (29)4.4 4*4矩阵式键盘 (30)4.4.1 软件原理 (30)4.4.2 按键说明 (31)4.4.3 软件流程图 (31)4.5 DS1302时钟模块 (31)4.5.1 内部资源介绍 (31)4.5.2 时序图 (33)4.5.3 时间显示流程 (34)5 总结 (35)致谢 (36)参考文献 (37)附录1 ATT7022C系统原理图及系统原理图 (38)附录2 主程序 (41)附录3 调校表后测量误差表 (59)附录4 毕业设计成品照片 (60)1 绪论1.1 课题研究的目的和意义电能为用途最广泛的能源之一，现代工业的发展无法离开电能的使用，对电能的使用程度直接衡量一个国家工业的发展水平，电网经济、可靠、高效的运行与国民总体经济和人民日常生活密切相关。
近几年，中国的社会用电量迅速增长，全国联网，特高压电网建设，百万千瓦级发电机并网，家居网络化进程，电网经营管理改进和计量新技术应用等要素，推进电表应用领域的扩展，主要是：从用电计量计费扩大到配电变压器、变电站的经济管理和用电需求侧管理的计量；从用户计费扩大到发电厂上网电量、跨省电网联络线交换电量的计费；从315千伏安及以上的大工业用户计费扩大到100千伏安及以上的商业、非工业、普通工业户的计费，以上电表应用领域的扩大，引起计量点总量估计由60万个扩大到400万个，电表应用需求量前景看好。
三相多功能表技术要跟踪应用需求的不断变化，也就明示了今后产品技术的发展趋向。
电表多门类：由单一的计费产品发展到关口计量、配电变压器计量、变电站计量、大工业户计量、中等容量户计量、用电需求侧管理系统及终端6类产品，分别制订产品技术规范；关口电能表，要发展高精度、高稳定性、高可靠性、快速测量、0-360°计量、多通信方式和协议，经国际、国内同类电表的比较，提出量化指标和测试方法；计费用三相多功能表要计量准确、简单可靠、讲求实用，逐步发展三相SOC单芯片，开发具有谐波电压、电流总含量和谐波污染程度的测量技术，研究温度、电压、频率、相位改变的自适应计量；谐波有功、无功、视在功率电能计量实用化产品，改进谐波下的功率因数计算方法，推进电能质量市场建立与发展，也为提高冶炼企业、电气化铁路的计量准确度做准备最后是研究制订三相多功能表质量评价标准与测试方法，提高在电网上运行电表的整体技术品质。
而无法实时、准确及有效的测量用电网络的各项参数，对电网的安全运行极为不利，而且会对用户用电设备的运行造成极为不利的影响，最重要的是造成电能的极大浪费。
因此，监控三相电用电的电压、电流的有效值、有功功率、无功功率和功率因数、相角频率及电能等参数，对用电安全和减少用电浪费具有十分重要的意义。
1.2 电参数测量仪的发展状况与趋势1.2.1电参数测量仪的发展历程传统的电参数测量方法，一般通过对模拟电压信号的采样和计算来完成测量。
主要经历了几个阶段：第一阶段，以模拟测量为主，通过基于电磁通量原理的指针式。
但其机械结构和电磁通量结构一般比较复杂，测量的精度也很难提高。
第二阶段，以直流采样为主，将被测量整流成直流量，通过测量平均值来测量点参数的有效值。
该方法软件设计简单，计算速度快。
但是，其测量准确度直接受到整流电路的准确度和稳定性的影响，整流电路参数调整困难。
第三阶段，以交流采样为主，先将电压、电流信号经高精度的电压、电流互感器变成数字系统可测量的交流小信号，然后在送入微处理器进行计算。
该方法可以通过不同的算法获取关心的各种信息（如有效值、相位等），实时性好，精度高。
随着微机技术的不断发展以及电力参数实时测量要求的提高，交流采样技术已经逐步取代了直流采样方法。
并且大量电子器件的相继出现，对电力参数的测量由传统的电能表，逐渐被数字乘法器型电子式电能表取代。
尤其是电能计量专用芯片出现以后，大大简化了测量电路的复杂性。
1.2.2国内外研究状况自从2003年以来，即中国城市和农村电网进行大规模改造、建设后，电力系统对三相多功能表的需求量迅速增长，到2004年产量估计约70万台，以不足全国电能表总产量1%的份额，创造了11%的电能表总产值。
由此，国际、国内电表企业纷纷看好商机，抓紧新技术开发，不断推出三相多功能表的新产品，以满足电能表市场的应用需求。