电源微机保护计量控制系统设计

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摘要1

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第一章 绪论1

1.1 引言1

1.2微机保护的基本结构1

1.3微机保护的基本特点3

1.4微机保护的发展前景3

第二章 总体设计方案5

2.1总体设计方案图5

2.2系统保护原理6

2.2.1原理简述6

2.2.2过压保护7

2.2.3欠压保护7

2.2.4过流保护8

2.2.5欠流保护9

2.2.6过载保护9

2.2.7接地保护10

2.2.8不平衡保护11

第三章 系统硬件设计12

3.1单片机电路12

3.1.1微处理器的选择12

3.2AT89C51单片机的性能13

3.3管脚说明14

3.4 I/O端口功能16

3.5振荡电路、时钟电路、CPU时序19

3.6复位状态和复位电路21

3.7程序执行方式22

3.7空闲和掉电方式内部电路图22

3.8 MAX813L芯片电路设计22

3.8.1MAX813L 功能介绍22

3.8.2MAX813L管脚功能23

3.8.3 电路设计23

3.8.4 硬件实现电路图24

3.9.1 信号调理电路25

3.9.2光电隔离电路26

3.9.3 A/D转换电路27

3.9.4 D/A转换电路30

3.9.5 LED显示电路34

3.9.6单片机与PC机的通信39

3.9.7串行通信中常用的接口电路40

3.9.8电源电路42

第四章 系统软件设计43

图4.1主程序图43

4.2采样中断服务程序43

4.3显示子程序以及模拟量测量子程序44

4.4 键盘扫描子程序51

第五章 干扰与微机保护的抗干扰措施53

一、 干扰和干扰源53

二、 干扰可能造成的后果54

三、 抗干扰措施55

电源微机保护计量控制系统设计

摘要：本设计依靠微机保护技术，并以此为基础，从硬件到软件进行设计。目的是为了实现各种微机继电保护功能。使控制装置具有过压，欠压，过流，欠流，接地，不平衡等多种保护功能。

在硬件的设计上是使用ATMEL公司的智能芯片AT89C51为核心处理器，使用数模转换技术，使得保护装置的电压和电流等精确地转换成数字量。然后经过信号调理中的多路转换开关、前置低通滤波回路、采样保持电路再进行模数转换等进行数模转换。通过光电隔离送入中央处理系统。隔离后直接送入中央数据处理器，也称微处理器或微机系统。用户可以利用键盘输入程序或各种整定值调整各种输入输出保护特性，同时也可以从显示器上读出各种输出数据或故障提示，微处理器运行预先编制的程序后，遇到过流、过压、欠压、不平衡等情况可输出信号经数模转换后控制继电器执行动作。

软件设计上采用单模块流程图的方式进行设计，其优点是层次明显，各级的作用和功能鲜明，直观。并且各个模块单独存在，彼此不会影响，有利于维护和拓展新功能

关键词：微机保护，微机继电保护，单片机，自动控制