便携式交直两用电源在线测试系统的软件设计

论文编号:DZXX435  论文字数:16297,页数:50  附任务书，开题报告，外文翻译

便携式交直两用电源在线测试系统的软件设计

1 引言
1.1 国内外发展状况
 便携式电源的前端大多采用的是小型的发电机组提供电能，在传统发电机组中，发电机输出电压直接供负载使用。输出电压的幅值依靠自动励磁调节器保持恒定；频率依靠发动机的机械式调速器保持恒定，即使机组在稳态运行时其输出电压幅值和频率仍有较大波动。为了保证输出电压稳定在50Hz，发动机只能工作在一个固定的转速下，这种固定转速的发动机存在很多缺陷。当采用逆变技术后，发电机输出接逆变装置，逆变器输出电压供负载使用，采用逆变技术能在提高效率、减小噪音的同时，提高小机组输出电压质量。不管发动机转速如何，通过对逆变器控制均能使负载得到恒定的220V／50Hz交流电压，从而使小机组更高效率地工作。便携式交直流两用电源在线测试系统作为便携式电源的重要组成部分经历了一系列的发展，经历了模拟仪器、数字化仪器、智能仪器发展历程。
 第一阶段的模拟电测仪表，基本结构是电磁式、电动式、感应式、静电式等，
如指针式万用表、晶体管电压表等。这类仪表本身的机械结构和电磁结构不稳定，且较为复杂，一般精度较低，稳定性较差，应用场合有一定的局限性。
 第二阶段的数字化电测仪器，将模拟信号的测量转化为数字信号测量，输出数字化结果，适用于快速响应和较高准确度的测量，如数字电压表、数字频率计等。同指针式仪器相比较精度有了很大的提高，能直观读取测量结果，可靠性高，易于使用。但电子线路比较复杂，不能自动适应测量环境的变化，而且仪器的校准复杂。

目录
1.1 国内外发展状况 2
1.2 课题背景及意义 3
1.3 本课题的研究内容 3
2  电源系统总体设计 4
2.1 电源系统总体结构 4
2.2 系统硬件概述 5
2.3 系统软件概述 5
3  测量原理和方法 7
3.1 电压采样原理 7
3.1.1 直流采样原理 7
3.1.2 交流采样原理 7
3.2 频率的测量 10
3.2.1 直接测频法 10
3.2.2 等精度测频法 11
4  系统硬件设计 13
4.1 单片机及外围电路设计 13
4.2 直流电压测量电路 15
4.3 直流电流测量电路 16
4.4 交流电压测量电路 16
4.5 交流电流测量电路 17
4.6 交流频率的测量电路 18
4.7 串行静态显示电路 18
4.8 系统供电电源的设计 19
4.9键盘电路设计 19
5  系统软件设计 21
5.1 系统主程序程序设计 22
5.2 键盘扫描和显示子程序 23
5.3 频率测量子程序 25
5.4 PCA定时器中断处理程序 26
5.5 利用定时器中断的多任务延时子程序 28
5.6 直流采样子程序 29
5.7 交流信号采样子程序 30
6  系统调试 32
6.1 硬件调试 32
6.2 软件部分调试 33
6.3 系统的整体调试 34
结束语 36
参考文献 37
致谢 38
附录A：部分程序清单 39
附录 B：作品实物图 50