学术论坛·
船用发电机电力参数监测仪的设计
刘宁张朝宝黄昌清楼然苗(浙江海洋学院浙江舟山316000)
数字技术与应用
摘要：为了对帮用发电机的电能使用情况进行监测，实现对电压有效值，电流有效值，有功功率，无功功率，视在功率功率因数，交流电压的频率等电能参数的测量与显示，来用了内常8路高速AD转换器的STC12C5A16S2单片机，对输出的实时电压及电流信号先进行幅度及电平变换，成为0一5V直流范图内的交流信号，然后由单片机进行高速ADC转换，得到电压及电流的二个周期采样数据表，由表中的录大值及最小值，可计算出电压及电流的有效值，有功功率，无功功率，视在功率，功率因数：由电压信号采样表中的两个相邻最大值之间的时间可求得电力信号的频率，再由电压录大值与电流最大值之间的时间间隔可求得电压与电流的相位差；显示部分来用中文LCD液晶显示器12232F，实现了中文菜单式显示，使操作更直现。
关键词：电力参数监测STC12C5A16S2单片机设计
中图分类号：TP311 1、系统设计方案
文献标识码：A
文章编号：1007-9416(2011)04-0153-02
虑到发电机电力参数监测仪要显示各类电
宏晶公司的STC12C5A16S2单片机，可单周期运行一条指令，速度是普通单片机的 8-12倍，它具有内置8路10位精度的片内A DC转换器，采用最新的全并行(flash)ADC 转换器。单次转换速度仅为3微秒，可完成50 HZ电力信号的高速度、高精度模数采集。考
电压变换器电流变换器
事口
ADC_
4+5
TO
K
电压变换器电流变换器
k
万方数据
TL431 2.5V
DC
1+5
DB9
K
LEi
OPP
JORESET
20uF
TL431 2.5V
hak
30PF
压及电流、功率等信息，并尽可能降低能耗，决定采用中文液晶显示器12232F，12232F 是一种内置8192个16x16点汉字库和128个 16x8点ASCII字符集图形点阵液晶显示器，它可完成图形显示，也可以显示2行×7 5个(16×16点阵)中文汉字，为了节省单片
电平转换电路
STC单片机 12C5A16S2
电孚转换电路
图1发电机电力参数监测仪设计框图
P3.
E
ABE 3.
P S
出书
12MH2
31 接 9
EA/vpUs
器
STC12C5A1652 RESET
机资源可与单片机采用串行接口方式进行显示控制。发电机电力参数监测仪设计框图如图1。
2、电路原理与设计分析
发电机电力参数监测仪控制电路原理如图2。单片机P1口作为高速ADC输人口使
液晶显示器操作按键
5.1k
（对比座
12232F中文液晶显示器
P2.2key2 P2.1key1 P2.0keyo
i
ACAC
50V/2A +
10V O
图2发电机电力参数监测仪电路原理图
1000uF
Digital technologyand application数字技术与应用
470uF
153