基于單片機的漏電檢測儀表的設計

　　漏電信號采集模塊

　　漏電信號的采集是通過霍爾傳感器實現(xiàn)的 ，從霍爾傳感器得到的是直流信號，信號經(jīng)過放大和濾波，即可送到單片機，進行A/D轉換處理。

　　參數(shù)存儲模塊

　　在系統(tǒng)投入工作前要進行參數(shù)設置，如產(chǎn)品序列、零點調整、比例系數(shù)、代碼修改密碼等參數(shù)，系統(tǒng)將這些參數(shù)寫入到EEPROM中。為了減少讀寫EEPROM的次數(shù)，在系統(tǒng)開機時將數(shù)據(jù)從EEPROM中讀出，保存在單片機的RAM中。

本系統(tǒng)采用的是具有I2C接口的2kbits容量的EEPROM AT24C02。I2C總線極大地方便了系統(tǒng)的設計，無須設計總線接口，且有助于縮小系統(tǒng)的PCB面積和復雜度。參數(shù)存儲單元電路如圖3所示。

　　圖3 參數(shù)存儲電路

　　在圖3中所示的電路中，AT24C02的地址為000，電阻R201和R202起拉高的作用，SCL與SDA為接入單片機I/O的連接線，用于I2C總線時鐘和數(shù)據(jù)的傳輸操作。

　　人機接口模塊

　　人機接口部分采用簡潔的4鍵輸入控制和五位七段數(shù)碼管顯示?？梢赃M行參數(shù)設定和實時顯示漏電數(shù)據(jù)，以實現(xiàn)較好的人機交互。本設計采用在軟件上對輸入進行消抖處理方案，并對按鍵狀態(tài)進行連續(xù)的判斷處理，直到按鍵松開為止，然后才執(zhí)行相應的處理程序。漏電數(shù)據(jù)顯示采用五位七段數(shù)碼管動態(tài)顯示方式，使用74HC595鎖存動態(tài)顯示數(shù)據(jù)。本設計巧妙地將按鍵輸入與動態(tài)顯示數(shù)位選擇端口共用，減少了單片機端口的應用，從而達到系統(tǒng)優(yōu)化及降低產(chǎn)品成本的目的。

　　軟件設計

　　漏電檢測電路的軟件設計流程圖如圖4所示：系統(tǒng)啟動后，立即執(zhí)行系統(tǒng)初始化程序，從EEPROM中讀取設定的參數(shù)，接著將這些數(shù)據(jù)逐個顯示出來，可供操作人員核對。然后開始調用A/D采樣子程序，獲取10位精度的漏電信號數(shù)據(jù)，經(jīng)過處理可以得到最終的漏電大小，再將數(shù)據(jù)輸出到數(shù)碼管顯示。

　　圖4 系統(tǒng)軟件設計流程

　　由于有時使用人員要對參數(shù)進行檢驗和修改，在上述流程中，我們插入了按鍵掃描模塊，通過按鍵可以進入到參數(shù)檢驗和修改設置狀態(tài)。

　　結語

　　隨著單片機技術的發(fā)展，單片機在電氣裝置領域也得到廣泛應用，使各種電氣設備朝著數(shù)字化、智能化的方向發(fā)展?；贜EC單片機UPD78F9234芯片設計的漏電監(jiān)測儀，結構簡單，軟硬件協(xié)調，功能全面。