某煤矿供电系统的保护设计毕业设计(编辑修改稿)

某煤矿供电系统的保护设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

void write_date(unsigned char date) { RS=1。 P0=date。 delay_1602(200)。 E=1。 delay_1602(200)。 E=0。 } void delay_1602(unsigned int t) { while(t)。 某煤矿供电系统的保护设计 8 } 语音模块程序 void GetSound(uchar soundtick) { ISD_SS=0。 switch(soundtick) { case 0:{ isd1700_7byte_m(ISD1700_SET_PLAY|ISD_LED, sound_0A, sound_0B)。 }break。 case 1:{ isd1700_7byte_m(ISD1700_SET_PLAY|ISD_LED, sound_1A, sound_1B)。 }break。 case 2:{ isd1700_7byte_m(ISD1700_SET_PLAY|ISD_LED, sound_2A, sound_2B)。 }break。 case 3:{ isd1700_7byte_m(ISD1700_SET_PLAY|ISD_LED, sound_3A, sound_3B)。 }break。 case 4:{ isd1700_7byte_m(ISD1700_SET_PLAY|ISD_LED, sound_4A, sound_4B)。 }break。 case 5:{ isd1700_7byte_m(ISD1700_SET_PLAY|ISD_LED, sound_5A, sound_5B)。 }break。 case 6:{ isd1700_7byte_m(ISD1700_SET_PLAY|ISD_LED, sound_6A, sound_6B)。 }break。 case 7:{ isd1700_7byte_m(ISD1700_SET_PLAY|ISD_LED, sound_7A, sound_7B)。 }break。 case 8:{ isd1700_7byte_m(ISD1700_SET_PLAY|ISD_LED, sound_8A, sound_8B)。 }break。 case 9:{ isd1700_7byte_m(ISD1700_SET_PLAY|ISD_LED, sound_9A, sound_9B)。 }break。 case 10:{ isd1700_7byte_m(ISD1700_SET_PLAY|ISD_LED, sound_10A, sound_10B)。 }break。 case 11:{ isd1700_7byte_m(ISD1700_SET_PLAY|ISD_LED, sound_11A, sound_11B)。 }break。 default: break。 } ISD_SS=1。 } 某煤矿供电系统的保护设计 9 4 硬件设计 主控电路 单片机在过程控制设计、电气检测技术、自动控制应用、信号采集，分析与处理、计算机处理技术、工商管理和办公自动化等方面获得了广泛的应用。 单片机具有体积小、质量轻、功耗低、性价比高等优点，因此也广泛应用于卫星定位、汽车火花控制、交通管理和微波炉等专用控制上。 STC89C52 单片机工作需要时钟电路，电源，复位电路。 时钟有两种方式，一种是片内时钟振荡方式，需在这两个脚外接石英晶体和振荡电 容；另一种是外部时钟方式，即将 XTAL1 接地，外部时钟信号从 XTAL2 脚输入。 RST 为单片机的复位引脚。 当输入连续两个机器周期以上高电平为有效，用来完成单片机的复位初始化操作。 52单片机是我们大三时的一门专业课，知道它有 40个外部引脚，包括电源引脚 VCC和 GND,时钟引脚 XTAL1 和 XTAL2。 编程控制引脚如复位端 RST,EA,PSEN 等； I/O 口引脚，XTAL1 为片内振荡电路的输入端， XTAL2 为片内振荡电路的输出端。 如图 6所示： 图 6 主控电路 随着单片机系统的广泛应用和计算机网络技术的普及，单片机 的通信功能愈来愈显某煤矿供电系统的保护设计 10 得重要。 单片机同信是指单片机与单片机或者与计算机之间的通信，通常单片机与计算机之间的通信应用过多， MAX232 芯片同时集成了 TTL 到 RS232 电平的互转 [11]。 MAX232芯片是 MAXIM 公司生产的，包含两路接收器和驱动器的 IC 芯片。 如图 7 所示： 图 7 MAX232芯片的外围电路 电压采集电路 电压采集电路采用 ADC0808 芯片和单片机进行采集。 A/D 转换器输入是模拟信号，输出是数字信号所以需要进行取样，量化，编码，还有取样 保持电路。 A/D 转换器分为并联比较型，反馈比较型和双积分型等。 ADC0808 是 8 位逐次逼近型模数转换器。 它由一个 8 路模拟开关、一个地址锁存器，一个译码器、一个 8 位模数转换器和一个三态输出锁存器组成 [13]。 8个模拟通道由多路开关决定，允许 8 路模拟量分时输入，共用模数转换器进行转换。 三态输出锁器用于锁存转换完成的数据，当 OE 端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数字量。 ADC0808 内部结构如图 8 ： 图 8 ADC0808内部结构 某煤矿供电系统的保护设计 11 IN0－ IN7： 8条模拟量输入通道 ADC0808 对输入模拟 信号 要求：信号单极性，电压范围是 0 至 5V，若 是小信号 ，必须进行放大；输入的模拟量在转换过程中应该保持不变，如若模拟量变化太快，则需在输入前增加采样保持电路。 ALE 为地址锁存允许输入端口 ，高电平有效。 当 ALE 为高电平时，地址锁存与译码器将 A， B， C三条地址线的地址信号进行锁存，经译码后被选中的通道的模拟量进转换器进行转换。 A， B和 C为地址输入线，用于选通 IN0－ IN7 上的一路模拟量输入。 电压采集通道如表 1： 表 1 电压采集通道 ST为转换启动信号。 当 ST上升 沿时，所有内部寄存器清零；下降沿时，开始进行模数转换；在转换期间， ST 应保持低电平。 EOC 为转换结束信号。 当 EOC 为高电平时，表明转换结束；否则，表明正在进行模数转换。 OE为输出允许信号，用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。 OE 为高电平时，输出转换得到的数据； OE＝ 0，输出数据线呈高阻状态。 D7－ D0 为数据输出线 [14]。 CLK 为时钟输入信号线。 因 ADC0808的内部没有时钟电路，可以用单片机定时器功能或者外围电路产生。 VREF（＋）， VREF（－）为参考电压输入。 ADC0808 使用声明：（ 1)ADC0808 内部带有输出锁存器，可以与 STC89C52 进行数据传输。 （ 2)初始化时，使 ST 和 OE 信号全为 0。 （ 3)通过 A， B， C 地址设置选择那一通道模拟量输入。 (4)至少有 100ns 宽的正脉冲信号送给 ST 端。 (5)根据 EOC 信号是否为高电平来判断转换完毕。 也可以适当延时以节省 I/O 口资源（ 6)当 EOC 变为高电平时，这时给 OE 为高电平，转换的数据就被单片机读走了。 ADC0808 芯片 8路模拟输入通道，也就是 8 路电压采集通道。 可以不停的对模拟电压量进行采 集，采集之后通过自身 8个输出端口与单片机一组 I/O 口供单片机处理，分析。 判断是过压，过流。 还是短路。 然后驱动继电器进行断电，并有语音提醒和液晶屏显示。 其中 ADC0808 芯片 CLOCK 端可以由硬件电路产生一个脉冲或者使用单片机的一个定时器用软件实现硬件功能。 EOC 端可以接单片机 I/O 口，接则在采集程序里进行判断，不接 I/O 口的话需要进行延时操作就可以准确的让 ADC0808 完成模数转换。 为了节省 选择通道 C B A IN0 0 0 0 IN1 0 0 1 IN2 0 1 0 IN3 0 1 1 IN4 1 0 0 IN5 1 0 1 IN6 1 1 0 IN7 1 1 1 某煤矿供电系统的保护设计 12 单片机 I/O 口，采用延时操作。 电压采集电路如图 9 所示： 图 9 电压采集电路 液晶显示设计 阵的行列数命名 的液晶显示器是一种高分子材料，各种型号的液晶常是按照显示的字符和液晶的点， 比如 1602，它是一块字符型液晶； 12232 属于图形型液晶。 由于这次设计使用的是 Proteus 仿真软件，没有汉字字库的显示屏，所以用了 1602 液晶显示模块，在现实设计中可以使用 Oled12864 显示屏，可以串行通信也可以并行通信，可以SPI 通信或者 I2C 通信；也可以使用 nokia5110 模块；这两块显示屏既可以显示汉字也可以显示图片提醒。 VSS 为电源地， VDD 为电源正极， V0为液晶显示对比度调节端， R/S 为数据 /命令选择端， R/W 为 读写选择端， E 为使能信号， D0D7 为数据口。 1602 使用包括初始化设置，显示开 /关及光标设置。 写操作时序流程：（ 1）通过 RS 确定是写数据还是写指令，写命令包括液晶的光标显示设置，光标闪烁设置，移屏设置，在液晶什么位置显示内容。 （ 2） R/W 控制端设置为写状态，即为 0。 （ 3）把数据或指令送到数据线上，（ 4）给使能端一个高脉冲将数据送入液晶控制器，完成操作。 某煤矿供电系统的保护设计 13 液晶显示设计电路如图 10所示： 图 10 液晶显示电路 语音录放模块 ISD1760 芯片是 Winbond 推出的可以录音，播放的优质芯片，该芯片拥有 多种新功能，包括内部有专利的多信息管理模块，新信息提醒（ vAlert） ,双运作模式（独立 amp。 嵌入式），以及可定制的操作信息指定音效。 芯片内部包含有自动增益控制、麦克风前置扩大线路、扬声器驱动电路、 振荡器 与内存等的全方位整合系统功能。 可录音、放音十万次，录音内容可以断电保存 100年。 两种控制模式， 两种录音输入方式，两种放音输出方式可处理多达 255 段以上信息，有多种的工作状态提示，不同采样频率对应不同录放时间，音质好，电压范围宽，应用灵活，性价比高。 工作电压： 至 ,最高不能达到 6V，静态电流： 1 μ A，工作电流： 20mA， 用户可利用震荡电阻来自定芯片的采采样频率，从而决定芯片的录放时间。 ISD1760 也可以与单片机进行数据传输，采用 SPI 通信方式。 主控单片机主要通过四线（ SCLK,MOSI,MISO,/SS)SPI 协议对 ISD1700 进行通信。 ISD1760 作为从机，几乎所某煤矿供电系统的保护设计 14 有的操作可以通过 SPI 协议来完成。 为了兼容独立按键模式，一些 SPI 命令：PLAY,REC,ERASE,FWD 等的运行类似于相应的独立按键模式的操作。 另外，SET_PLAY,SET_REC,SET_ERASE 命令允许用户指定录音，放音和擦除的开始和结束地址。 此外，还有一些命令可以访问 APC 寄存器，用来设置芯片模拟输入的方式。 ISD1760 芯片 SPI串行接口操作遵照以下协议：（ 1）一个 SPI 处理开始于 /SS 管脚的下降沿。 （ 2）在一个完整的 SPI 指令传输周期， /SS 管脚必须保持低电平。 （ 3）数据在 SCLK 的上升沿锁存在芯片的 MOSI 管脚，在 SCLK 的下降沿从 MISO 管脚输出，并且首先移出低位。 （ 4） SPI指令操作包括命令字节，数据字节和地址字节，这决定于 1760的指令。 （ 5）当命令及地址数据输入到 MOSI 管脚时，同时状态寄存器和当前地址信息从 MISO 管脚移出。 （ 6）一个 SPI 处理在 /SS 变高后启动。 （ 7）在完成一个 SPI 命令的操作后，会启。