电流检测电流设计

1、目录第1章设计目的1第2章设计要求1第3章硬件电路设计13.1 STC89C52单片机介绍13.2 ASC712型号电流传感器介绍33.3 系统电路原理图4第4章软件程序设计44.1keil uvision4 编译环境44.2烧写程序软件54.3主程序设计54.4显示屏程序54.5A/D转换程序64.6源程序7第5章结论13参考文献13第 1 章 设计目的本次课程设计我所做的项目是基于单片机的电流检测系统，主要用到 A/D 转换和数码管显示。近几年来，单片机已逐步深入应用到工农业生产各部门以及 人们生活的各个方面。各种类型的单片机也根据社会的需求而相继开发出来。单 片机是一个器件级的计算机系统，实际上它是一个微控制器或微处理器。由于它 功能齐全，体积小，成本低，因此它可以应用到所有的电子系统中。熟悉单片机 应用系统的开发与调试过程，为今后踏上工作岗位后做好铺垫。第 2 章 设计要求1.利用电流传感器检测小电流将输入的电流值通过差分放大器转化成为电压值以便使用，使用 AD/DC 模 数转换模块把模拟量转换成数字量。2读入A/D转换数据，实时显示当前电流值第 3 章 硬件电路设计3.1 S

2、TC89C52 单片机介绍89C52 共有四个八位的并行双向口，即有 32 根输入输出口线。各口的每一 位均由锁存器、输出驱动器和输入缓冲器组成。VCC：供电电压。GND：接地。P0 口： P0 口为一个 8 位漏级开路双向 I/O 口，每脚可吸收 8TTL 门电流。 当 P1 口的管脚第一次写 1 时，被定义为高阻输入。 P0 能够用于外部程序数据存 储器，它可以被定义为数据地址的低八位。P1 口： P1 口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O 口，P1 口缓冲器能接 收输出 4TTL 门电流。 P1 口管脚写入 1 后，被内部上拉为高，可用作输入， P1 口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。P2 口： P2 口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O 口，P2 口缓冲器可接收， 输出 4 个 TTL 门电流，当 P2 口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作 为输入。并因此作为输入时， P2 口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于 内部上拉的缘故。P2 口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行 存取时，P2 口输出地址的高八位。在给出地址T”

3、时，它利用内部上拉优势，当 对外部八位地址数据存储器进行读写时， P2 口输出其特殊功能寄存器的内容。 P2 口在 FLASH 编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3 口: P3 口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O 口，可接收输出4个TTL 门电流。当 P3 口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入， 由于外部下拉为低电平，P3 口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高 电平时间。ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址 的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端 以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的 1/6。因此它可用作 对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器 时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此 时， ALE 只有在执行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。另外，该引脚被 略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，

4、置位无效。PSEN:外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个 机器周期两次PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的PSEN信 号将不出现。XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2 :来自反向振荡器的输出。234567810II1213141516172994020P1.0/T2P0.0/AD0P1.1/T2EXP0.17AD1P1.2P0.2/AD2P1.3P0.3/ AD3P1.4P0.4/AD4P1.5P0.5/AD5P1.6P0.6/AD6P1.7P0.7/AD7P3.0/RXDP2.7/A15P3.1/TXDP2.6/A14P3.2HNTDP2.5/A13P3.3HNT1P2.4/A12P3.4/T0P2.3/A11P3.5/T1P2.2/A10P3.6/WRP2.1/A9P3.7/KDP2.0/A8psjsNEARSTALEvccXTAL1图3-1STC89C52a 引脚即图R38373635343332282726252423222131301.93913.2 ASC712 型号电流传感器介绍可通过新的滤波引脚设置器

5、件带宽，特点如下：(1)低噪音模拟信号路径(2)可通过新的滤波引脚设置器件带宽(3) 5 ps输出上升时间，对应步进输入电流(4) 总输出误差为 1.5%(当 TA = 25C 时)(5) 小型低厚度 SOIC8 封装(6) 1.2 mQ内部传导电阻(7) 引脚 1-4 至 5-8 之间 2.1 VRMS 最小绝缘电压(8) 5.0 伏特，单电源操作(9) 66 至 185 mV/A 输出灵敏度(10) 输出电压与交流或直流电流成比例(11) 出厂时精确度校准(12) 极稳定的输出偏置电压(13) 近零的磁滞(14) 电源电压的成比例输出3.3 系统电路原理图diuT kC CIDI.ITl I4L烂詰rrrTHHKHTrhTimTrrrnPCFIEXT i-EBJ tBt AfiKBHL ASP KbA 心 LAP iWh Al崔 AJOUTr- riFi.fl 十呼PL 不:;； t-： H.-lP3 ?IM*FJ.TBETBL-iDPJ fl- 超科I 亘卫jB门 11： JTavi 4 审驭 氓一MPH XTAL2XTiU-L k-哋图 3-3 系统电路原理图13F-1F-ve

6、tviai tpdLnIFFILTER.Arsrr.第 4 章 软件程序设计4.1 keil uvision4 编译环境本次程序的编译环境是keil uvision4编译软件。利用所学的C语言知识利用 C语言编写多种波形发生器的程序。然后利用keil uvision4编译软件将编写的程 序编译好，生成hex文件，这时候生成的hex文件就是要利用仿真软件仿真出波 形的文件非常重要。Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开 发系统，Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大 的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境(u vision )将这些部 分组合在一起。 Keil uvision 是众多单片机应用开发软件中最优秀的软件之一， 它支持众多不同公司的MCS51架构的芯片，甚至ARM,它集编辑，编译，仿 真等于一体，它的界面和常用的微软VC+的界面相似，界面友好，易学易用， 在调试程序，软件仿真方面也有很强大的功能。在软件中建立一个工程然后在工 程中编写一个文件并编译生成hex文件，hex文件就可以直接下装

7、到单片机中。4.2 烧写程序软件本设计采用的程序烧写软件为Proteus。Proteus是由英国Lab Center Electronics公司研发，可以向STC89C51、STC89C52等系列单片机内烧写程序, 可以设置波特率，串口参数等。同时，Proteus还可以作为串口调试工具，用于 串口收发数据的调试软件。4.3 主程序设计主程序：检测到的电流通过一个差分放大电路转化为电压值，再通过 0809 A/D转换器输出到单片机内分析处理，单片机P0 口负责控制数码管的数字显示, P2.4， P2.5， P2.5， P2.5 分别控制显示屏的 4 个数字显示位。图 4-1 主程序框图4.4 显示屏程序显示屏程序：通过对输入temp值各数值进行分别输出以在显示屏上正确输 出完整的电流显示值。Y图 4-2 显示屏程序框图4.5 A/D 转换程序A/D转换程序：霍尔电流传感器通过感应电流变化和硬件属性的电压电流比 值把测到的电流转化成一个可供分析的电压值。开始转化为可测量电压值通过out引脚输出到单片机返回图 4-3 A/D 转换程序框图4.6 源代码DAC 变换，转化函数unsigned

8、char Val)bit DACconversion(unsigned char sla,unsigned char c, / 结束总线ADC 发送字节数据函数bit ISendByte(unsigned char sla,unsigned char c)Start_I2c();SendByte(sla);if(ack=0)return(0);SendByte(c);if(ack=0)return(0);SendByte(Val);if(ack=0)return(0);Stop_I2c();return(1);/启动总线/发送器件地址/发送控制字节发送DAC的数值Start_I2c();/启动总线SendByte(sla);/发送器件地址if(ack=0)return(0);SendByte(c);/发送数据if(ack=0)return(0);Stop_I2c();/结束总线return(1);ADC 读字节数据函数unsigned char IRcvByte(unsigned char sla) unsigned char c;Start_I2c();/启动总线SendByte(sla+1);/发送器件地址if(ack=0)return(0);c=RcvByte();/读取数据 0ADC 发送字节数据函数bit ISendByte(unsigned char sla,unsigned char c)Start_I2c();/启动总线SendByte(sla); if(ack=0)return(0); SendByte(c); if(ack=0)return(0);Stop_I2c();return(1);/发送器件地址/发送数据/结束总线ADC 读字节数据函数unsigned char IRcvByte(unsigned char sla) unsigned char c;Start_I2c();/启动总线SendByte(sla+1);/发送器件地址if(ack=0)return(

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