基于单片机的相位测量仪设计制作

1、基于单片机的相位测量仪设计制作基于单片机的相位测量仪设计制作 摘摘 要要 本次设计提出了一种基于 8051 单片机开发的相位差测量仪的设计，系统以单片机 8051 及计数器为核心, 构成完备的测量系统。系统可以对 20Hz 20kHz 频率范围的 信号进行频率、相位等参数的精确测量, 测相绝对误差不大于 1。系统采用液晶 1602 显示被测信号的频率、相位差。硬件结构简单, 程序简单可读写性强,软件采用 C 语言实现。与传统的电路系统相比, 其有处理速度快、稳定性高、性价比高的优点。 关键字：单片机 相位差测量 1602 The design and implementation of int

2、elligent charger ABSTRACT In our daily life, mobile phone has become more and more important. We often need to use a mobile phone, phone calls, text messaging, surfing the Internet, watching movies, listening to music, play games, and so on. With large screen and high frequency mobile phone, lithium

3、 ion battery becomes more important, the lithium ion battery charger also brought to the attention of the consumers. This product adopts the li-ion battery charger IC MAX1898, through STC89C52RC control can realize prefi lled, fast charging, and constant voltage charge. By setting the other can easi

4、ly change the charging time, etc., you can also monitor the charging process of each state, as well as the use of 1602 convenient displays information about the charging current. This design implements the circuit is simple, low cost, and charge effect is very good, including the high security, shor

5、t time-consuming, small damage to the battery, and meet the requirements of general users. Key words: single chip MAX1898 1602 目目 录录 摘摘 要要. ABSTRACTABSTRACT. 目目 录录. 1 1 绪论绪论.1 1 2 2 设计原理与方案论证设计原理与方案论证.1 1 2.1 设计要求 .1 2.2 方案论证 .1 2.2.1 控制部分的方案选择和论证 .1 2.2.2 显示模块的选择方案和论证 .2 2.2.3 相位测量方案选择和论证 .2 2.3 相位

6、差测量原理论证 .3 3 3 系统硬件电路设计系统硬件电路设计.3 3 3.1 各单元模块功能分析及模块电路设计 .4 3.1.1 单片机控制模块.4 3.1.2 稳压电路设计 .6 3.1.3 相位差测量模块 .6 3.1.4 显示模块 .9 4 4 软件部分设计软件部分设计.1212 4.1 C 语言的简介 .12 4.2 系统软件设计思想 .12 5 5 仿真调试及结果仿真调试及结果.1414 5.1 硬件的调试 .15 5.2 软件调试 .15 5.3 PROTEUS中仿真图的绘制与调试.16 5.3.1 仿真图的绘制 .16 5.3.2 仿真结果 .20 5.4 设计结果及总结 .2

7、0 5.4.1 设计结果 .20 5.4.2 设计总结 .21 参考文献参考文献.2121 致致 谢谢.2323 附录附录.2424 1 1 绪论绪论 在电子测量技术中，相位测量时最基本的测量手段之一，相位测量仪式电子领域 的常用仪器。随着相位测量技术广泛应用于科学研究、实验、生产实践等各个领域， 对相位测量技术的要求也向高精度高智能化方向发展，在低频范围内，相位测量在电 力、机械等部门具有非常重要的意义。基于数字式相位测量仪的高精度、高智能化、 直观化的特点，工业上常常用此进行低频信号相位差的精确测量。同频信号间相位差 的测量在电力系统、工业自动化、智能控制及通信、电子、地球物理勘探等许多领

8、域 都有着广泛的应用。尤其在工业领域中，相位不仅是衡量安全的重要依据，还可以为 节约能源提供参考。相位测量仪是适用于电能计量、用电检查、继电保护、差动检测、 电力建设和变送电工程等的一种高精度仪器仪表。相位测量仪是电力系统各部门的必 备仪器之一。 在许多领域，经常会遇到需要检测两个信号之间的相位差，精确地测量两个信号 之间的相位差，具有很重要的意义。比如当电网并网合闸时，这就需要精确测量相位 差。相位差的测量是研究网络相频特性中不可缺少的重要方面。近年来随着电子技术 的发展，仪器仪表也得到了充足的发展。随着测量需求的逐渐增大，一款高精度的相 位测量仪正是市场所需要的。 单片机由运算器，控制器和

9、存储器等构成，它是近年来发展成熟和应用广泛的一 种芯片，许许多多简单的控制都可以用到它，它不但使用简单，而且成本也低，市面 上的单片机型号更是繁多，可以让设计人员根据自己的需求去选择。单片机和计算机 相比，单片机缺少了外围设备等。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。由于单片 机的需求大，现在已经有 8 位、16 位、32 位的单片机，其中作为 8 位单片机的 51 单 片机最为成功，因为其简单可靠而性能不错获得了很大的好评。 2 2 设计原理与方案论证设计原理与方案论证 2.12.1 设计要求设计要求 基本要求： （1）设计单片机系统； （2）设计信号周期和相位测量电路； （3）显示信号频率和

10、相位差。 2.22.2 方案论证方案论证 2.2.12.2.1 控制部分的方案选择控制部分的方案选择和论证和论证 方案一： 采用传统的 8 位单片机，例如 STC12C5A60S2 作为控制核心。该单片机是目前最 流行以及开发平台最低的一种嵌入式控制芯片，目前已经广泛运用于市场上，高校的 教学也有讲这方面的知识。 方案二： 采用 FTC10F04 单片机，还带有非易失性 Flash 程序存储器。它是一种高性能、低 功耗的 8 位 CMOS 微处理芯片，市场应用最多。 方案一成本比较低，适合做设计，方案二运算速度高，性能好，所以两种方案都 有可取之处。但是方案一做设计容易上手，方案比较通用，而且

11、货源充足，有利于生 产。 综合比较选用方案一 2.2.22.2.2 显示模块的选择方案和论证显示模块的选择方案和论证 方案一： LED 数码管动态扫描。相对于液晶显示比较经济实惠，但液晶显示比数码管显示美 观，LED 数码管在操作上比较繁琐。 方案二： 点阵显示。用点阵显示美观，但是分辨率不高，而且需要的功率比较大，单个 LED 出现问题后会对整个点阵的显示产生影响。 方案三： LCD1602 液晶是一种具有 8 位并行接口方式的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨 率为 16x2。 经过综合比较最终选择方案三，即选择 LCD1602 液晶显示屏。 2.2.32.2.3 相位测量方案选择和论证相位

12、测量方案选择和论证 方案一： 过零点检测法：原理是将基准信号的过零时刻与被测信号的过零时刻进行比较， 由二者之间的时间间隔与被测信号周期的比值推算出两信号之间的相位差。 方案二： 倍乘法：用正弦函数和余弦函数构成的无穷级数来表示，然后再通过运算得出相 位差。 从测量范围、准确度等技术指标来看，综合比较选择方案一，即过零点检测法。 2.32.3 相位差测量原理论证相位差测量原理论证 由过零比较法可知，时间差和相位差有如下关系： （2.1） :360:TT 由此可得： （2.2）360)/(TT 其中，是相位差对应的时间差，是信号周期。 TT 式 2.2 表明，相位差与时间差有着一一对应的关系，只

13、要通过测量时间差 T 及信号周期，就可以求得相位差。 TT 3 3 系统硬件电路设计系统硬件电路设计 本设计共包括以下模块：单片机主控电路、显示电路和相位测量等电路。系统总 体框图如图 1 所示。 图 1 系统总体框图 单片 机主 控电 路 输入 信号 被测 网络 时差 测量 电路 稳压电路 显示电路 系统电路原理图如图 2 所示 图 2 系统电路原理图 3.13.1 各单元模块功能分析及模块电路设计各单元模块功能分析及模块电路设计 3.1.13.1.1 单片机控制模块单片机控制模块 本系统以 STC12C5A60S2 单片机为控制核心。STC12C5A60S2 系列 1T 单片机特点如下：

14、1. 增强型 8051 CPU,1T,单时钟 / 机器周期 2 . 工作电压:有 5.5V - 3 . 3 V 和 3.6V - 2 . 2 V 两种电压的单片机可以选择，可 以最大的适应你所需要的设计需求 3. 工作频率范围:0 - 35MHz 4. 用户应用程序空间选择多 5. 片上集成 1280 字节 RAM 6. 通用 I/O 口(36/40/44 个) 7.可通过串口直接下载用户程序 8. 有 EEPROM 功能 9. 看门狗 10. 内部集成 MAX810 专用复位电路 11. 外部掉电检测电路 12. 时钟源:外部高精度晶体或者内部 R/C 振荡器 13. 共 4 个 16 位定

15、时器,16 位定时器 T0 和 T1 引脚信号介绍： P0.0P0.7 ：P0 口 8 位双向口线 P1.0P1.7 ：P1 口 8 位双向口线 P2.0P2.7 ：P2 口 8 位双向口线 P3.0P3.7 ：P3 口 8 位双向口线 P1 口的第二功能如表 3-1： 表 3.1 P1 口第二功能表 引脚号第二功能 P1.0T2（定时器计数器 T2 的外部记数输入） ，时钟输出 P1.1T2EX(定时器) P1.5MOSI(在系统编程用) P1.6MISO(在系统编程用) P1.7MCK(在系统编程用) P3 口的第二功能如表 3-2: 表 3.2 P3 口第二功能表 引脚号第二功能 P3.

16、0RXD（串行输入） P3.1TXD（串行输出） P3.2INT0（外部中断 0） P3.3INT0 外部中断 0） P3.4T0（定时器 0 外部输入） P3.5T1（定时器 1 外部输入） P3.6WR（外部数据存储器写选通） P3.7RD（外部数据存储器写选通） 单片机电路如图 3 所示： 图 3 单片机最小系统 3.1.23.1.2 稳压电路设计稳压电路设计 图 4 7805 稳压电路 图 4 所示，电源电路采用集成稳压管 LM7805 进行稳压。电池提供的 12V 直流电压 通过 LM7805 可以输出稳定的 5V 电压。电池提供的 12V 电压可用于驱动继电器的工作。 LM7805

17、 有三个引脚，分别为 Vin:输入引脚，电压为 12V；Vout:输出引脚，电压为 5V；GND:接地端。 3.1.33.1.3 相位差测量模块相位差测量模块 相位测量模块主要包括整形电路的设计和鉴相器电路的设计。待测信号和参考信 号在进入相位差测量电路之前先经过一个整流二极管，使交流信号变为直流信号。整 形电路采用的是过零比较法将待测信号变成矩形波信号，然后再送给鉴相器电路进行 下一步的处理。具体电路如图 5 所示。其中，Ua、Ub 分别是待测信号和参考信号； Uc、Ud 分别是经过过零比较整形后的两路矩形波信号；Ue、Uf 分别是经过三极管转换 电路得到的只有 0、1 电平的矩形波信号，用

18、以作为 JK 触发器的时钟信号；Ug、Uh 分 别是经 JK 触发器后的二分频信号，同时也是鉴相器的输入信号；Ui、Uj 分别是相位差 信号及其取反后的信号，这两个信号分别接入单片机的 P3.2 和 P3.3 口。 这里用 LM339 组成如下图所示的整形电路。选不同阻值的上拉电阻会影响输出端 高电位的值。本设计中采用的是 10K 的上拉电阻。 图 5 相位测量电路 LM339 简要介绍 图 6 是很常见 LM33 引脚图，lm339 可以各种电压比较器电路。该电压比较器的特 点是：1）失调电压小，典型值为 2mV；2）电源电压范围宽，单电源为 2-36V，双电源 电压为1V18V；3）对比较

19、信号源的内阻限制较宽；4）共模范围很大，为 0（Ucc-1.5V）Vo；5）差动输入电压范围较大；6）输出端电位可灵活方便地选用。 LM339 集成块采用 C-14 型封装。 图 6 LM339 管脚图 JK 触发器工作原理的简要介绍 相位测量电路中用到两个 JK 触发器， JK 触发器的 J 端、K 端及电源端均接到+5V 上，清零端通过 C9 接地，当接通电源瞬间，清除端通过 C9 处于低电平，使 Q 端置为 低电平；C9 逐渐充电完毕，这时清零端通过 R30 处于高电平。当 CLK 端接收到触发脉 冲时，Q 端有低电平变为高电平；当下一个脉冲到来，Q 端又由高电平变为低电平，如 此不断反

20、复。 74LS113 为双下降沿 J-K 触发器，有预置位端。其管脚图如图 7 所示。 图 7 74LS113 管脚图 引脚介绍： /CP1、/CP2 时钟输入端（下降沿有效） J1、J2、K1、K2 数据输入端 Q1、Q2、/Q1、/Q2 输出端 /SD1、/SD2 直接置位端（低电平有效） 功能表如表 3.6 所示： 表 3.6 74LS113 功能表 （说明：H高电平，L低电平，X任意，高到低电平跳变） 鉴相器电路的设计 鉴相器就是异或门电路，输入波形 Ug、Uh 中，正脉冲宽度就是 Ug 和 Uh 相位差所 对应的时间差。 图 8 鉴相器输入输出波形图 由图可知，鉴相器的输出信号是两输

21、入信号的二倍频信号，而该输入信号是经过 JK 触发器的二分频信号，由此可知，该相位差信号和待测信号是同频的。 3.1.43.1.4 显示模块显示模块 1602 在单片机系统中很常见，优点就不再叙述，它的特点如下：显示质量高，数 字式接口，体积小、重量轻，功耗低，而且它可以构建简单的人机交互界面，技术成 熟，而且在网上的资料很多，所以容易使用和开发。 1602LCD 主要技术参数： 显示容量:162 个字符 工作电压:4.55.5V 工作电流:2.0mA(5.0V) 各引脚接口说明如下表所示: 编号符号引脚说明编号符号引脚说明 1VSS 电源地 9D2 数据 2VDD 电源正极 10D3 数据

22、3VL 液晶显示偏压 11D4 数据 4RS 数据/命令选择 12D5 数据 5R/W 读/写选择 13D6 数据 6E 使能信号 14D7 数据 7D0 数据 15BLA 背光源正极 8D1 数据 16BLK 背光源负极 第 1 脚：接地 第 2 脚：接 5V。 第 3 脚：VL 为液晶显示器对比度调整端 第 4 脚：RS 为寄存器选择 第 5 脚：R/W 为读写信号线 第 6 脚：E 端为使能端 第 714 脚：D0D7 数据线。 第 15 脚：背光源的正极。 第 16 脚：背光源的负极。 1602LCD 的指令说明及时序 如表 10-14 所示： 序号 指令 RSR/WD7D6D5D4D

23、3D2D1D0 1 清显示 0000000001 2 光标返回 000000001* 3 输入模式 00000001I/DS 4 显示开/关控制 0000001DCB 5 字符移位 000001S/C R/L* 6 置功能 00001DLNF* 7 置字符发生存贮器的地 址 0001 字符发生存贮器地址 8 置数据存贮器的地址 001 显示数据存贮器地址 9 读忙标志或地址 01BF 计数器地址 10 写数据到 CGRAM 或 DDRAM） 10 要写的数据内容 11 从 CGRAM 或 DDRAM 读数 11 读出的数据内容 与 HD44780 相兼容的芯片时序表如下： 读状态输入RS=L，

24、R/W=H，E=H输出D0D7=状态字 写指令输入RS=L，R/W=L，D0D7=指令码，E=高 脉冲 输出无 读数据输入RS=H，R/W=H，E=H输出D0D7=数据 写数据输入RS=H，R/W=L，D0D7=数据，E=高脉 冲 输出无 该模块在本次设计中的电路如图 9 所示： 图 9 LCD1602 电路图 4 4 软件部分设计软件部分设计 在单片机设计中，可以使用 C 语言和汇编语言。由于 C 语言通俗易懂，移植性好， 所以本次设计使用 C 语言来设计程序。 4.14.1 C C 语言的简介语言的简介 4.24.2 系统软件设计思想系统软件设计思想 本系统对核心测量电路相位测量部分进行了

25、详细的软件设计。首先要对相位 差的测量过程有个基本的了解，待测信号输入相位测量电路，经过整形、鉴相一系列 处理后，最终得到了相位差信号，将该相位差信号送入 P3.2 口（INT0），再将取反后 的相位差信号送入 P3.3 口（INT1）。通过软件计数的方法对相位差信号的高电平和低 电平分别计数 10 个，同时开启定时器，记录相应的时间。具体算法如下： 设相位差信号高电平的时间为 t1，低电平的时间为 t2，则相位差 t 为 （4.1） 360 21 1 tt t t 其中，相位差信号高电平的时间为 t1，通过 INT1 测得，因为 INT1 管脚接入的是 相位差取反后的信号，而取反信号低电平的

26、时间就是原信号高电平的时间，当外部中 断 INT1 的中断服务子程序启动时，软件计数也同时开始了，定时器 T0 开始定时，没 来一次下降沿，软件计数自动加 1，知道计数值为 10，关闭定时器 T0，并记录此时所 用时间，改时间相当于 10 倍的 t1；同理，相位差低电平的时间为 t2，通过 INT0 测得， 相位差信号直接送了 INT0 口，所以记录 INT0 低电平的时间即为 t2，当外部中断 INT0 的中断服务子程序启动时，同样软件计数的方法，并结合定时器 T1 定时，最后可求得 相当于 10 倍 t2 的时间。再根据式 4.1 方可得到所测相位差，并通过液晶显示出来。 是否 初始化 开

27、始 t1 和 t2 是否 非零 显示当前相 位差 写入以下字 符串： “” 图 10 主程序流程图 INT1 中断服务子程序有流程图，如图 11 所示。 外部中断 INT1 入口 开启定时器 T0 软件计数值 a 是否为 0 定时器 T0 初始化 计数值 a 自加 a 是否计 数到 10 关闭定时器 T0，a 重新从 0 开始计数 记录此时定时器的 时间值 返回 是 是 否 否 图 11 INT1 中断服务子程序 5 5 仿真调试仿真调试及结果及结果 经过初步的分析和设计完成后，系统的软件和硬件调试是分不开的。在后面的调 试中，我们会发现，许多的硬件故障时在调试软件的时候才慢慢的发现的，如果我

28、们 先排除掉系统中一些较为明确的硬件故障，然后再对其进行然间测试，这样就可以调 高测试的效率，减少测试的时间，使测试的可靠性更加好。在我们进行系统调试的时 候，我们要先对各个模块进行调试，避免系统调试的时候，因为模块故障而无法继续 调试下去。学会排除，是设计成功的一大因素。 5.15.1 硬件的调试硬件的调试 本次设计的调试不问分为下面几个部分： （1）逻辑错误调试 成品模块的逻辑错误是由于在设计过程中，模块的排布安装等问题造成的，这类 错误包含：连接错线、短路、开路，信号不同几种，其中这个短路时最常见的错误。 （2）器件调试 元器件在使用的过程中也可能会失效，其中原因可能是本身元器件坏掉了或

29、者是 由于组装元器件的时候元器件失效了。例如某些电容、二极管的极限错误等等。 （3）可靠性调试 对于这样的一种系统，引起系统不可靠的因素会有很多，很多时候，接触不良， 内部干扰，外部干扰，电源过大，器件的负载太大等等，另外，走线和布局不合理有 时候也导致出现在各种问题。 （4）电源故障 如果这系统中出现电源故障，那么可能是通电后，造成了器件的损坏。电源的故 障包括下面几个方面，有时候因为电压值不符合设定的要求，有时候是电源的插座和 引线借口不对，电源的功率不足，负载能力很差。 在本次调试系统的时候，我们要用运用万用表和反正模拟器，根据硬件电路图我 已经设计好的装配图检查好各个线路的正确性，并确

30、定好各个元器件的型号，参数， 规格是否正确。还要注意在焊接电路板的时候，布局布线等方面，避免电路出现极性 错误或者短路，还要重点的检查扩张的系统是否存在相互之间的短路，或者有其他的 信号之间短路。由于本次的整个电路板都是手工焊制，可能我出现虚焊短接等可能， 需要特别注意这一方面。 5.25.2 软件调试软件调试 在本系统中，硬件电路采用了集成芯片设计。每一个集成芯片都有相应的控制方 法，即工作时序。在应用每一个芯片的时候，都要认真阅读它的数据手册，再了解它 的参数和性能。该系统除含有传感器模块外，还含有液晶显示模块，模块比较多，可 以分别用子函数来实现各模块的初始化和工作。 （1）按键部分软件

31、调试 观察按键按下之后显示界面是否按照理论设计变化，发现只在按下一次按键之后， 液晶上的字符会移动很多位，这说明硬件有抖动。 （2） 调试子程序 在调试主程序前，必然要调用子程序，所以也要确保子程序没有错误，才不会对 主程序有影响。 （3） 调试主程序 主程序运行后，观察液晶显示屏是否工作，它显示的数据是否会变化。若运行结 果不正确，首先分析可引起相关故障的原因，再通过调试排除。例如：若定时/计数器 的初始化出错，则时钟将不能工作；若显示程序出错，则将不能正确显示时钟单元内 容；若定时/计数器中断服务子程序出错，则其显示数据的变化规律将不正常。 （4）调试总结 刚开始调试程序的时候，由于单片机

32、的定时器功能涉及到寄存器的设置，由于比 较少接触到这方面的知识，所以一开始的时候也是调试了很多次，也没有什么头绪。 但后来经过同学的指导，认真查看了 STC12C5A60S2 的芯片资料说明书之后，根据里面 的详细的介绍，再三调试，终于能够正常使用定时器功能。 在调试超声波模块程序时，由于没有认真查看时序电路图，总是显示错误，进过 反复调试还是找不到问题的所在，最后我的网上查找资料，对比了一些人写过的程序 之后，进过修改，其功能还是调试好了。 5.35.3 ProteusProteus 中仿真图的绘制与调试中仿真图的绘制与调试 5.3.15.3.1 仿真图的绘制仿真图的绘制 打开 Proteu

33、s ISIS 编辑环境，如图 12 所示。添加器件 AT89C51，注意在 Proteus 中添加的 CPU 一定要与 Keil 中选择的 CPU 相同，否则无法执行 Keil 生成的hex 文件。 其工作界面分为原理图编辑窗口（Editing window）、预览窗口（Overview window） 和工具栏。 a.新建*.dsn 图 12 Proteus ISIS 编辑环境 打开绘图界面后，首先新建一个绘图文件，选择“File”“New Design”，并 保存成.dsn 型文件。 b.绘制仿真原理图 （1）添加元器件：元件拾取共有两种办法，一种是按类别查找和拾取元件，另一 种是直接查找

34、和拾取元件。我采用的是前一种方法，元件通常以其英文名称或器件代 号在库中存放。双击找到的元件名，该元件便拾取到编辑界面中了。右侧列表中自上 而下分别为元件图形和元件封装。具体如图 13 所示。 图 13 分类拾取元件示意图 （2）元件的放置 在原理图编辑区的蓝色方框内，单击鼠标左键即完成元件的释放。如图 14 所示。 图 14 元件的放置示意图 （3）电路连线 完成连线后即可得到图 15 所示的仿真原理图。 图 15 连线后的完整原理图 （4）导入.HEX 文件 选中 AT89C51 并单击鼠标左键，打开“Edit Component”对话窗口，在此窗口中 的“Program File”栏中，

35、选择先前用 Keil 生成的HEX 文件，如图 16 所示。 图 16 “Edit Component”对话窗口 在 Proteus ISIS 的菜单栏中选择“File”“Save Design”命令，保存设计。 在保存设计文件时，最好将与一个设计相关的文件(如 Keil 项目文件、源程序、 Proteus 设计文件)都存放在一个目录下，以便查找。 单击 Proteus ISIS 界面左下角的按钮，进入程序调试状态。 5.3.25.3.2 仿真仿真结果结果 在仿真软件中，输入信号分别为 200HZ 和 100HZ 的正弦信号，仿真结果如下： 说明该仿真可以实现信号的频率显示。 5.45.4 设

36、计结果及总结设计结果及总结 5.4.15.4.1 设计结果设计结果 本次设计的要求是设计单片机系统，信号周期和相位测量电路，显示信号频率和相 位差。 我在本次设计中，完成了单片机最小系统的硬件设计，设计了信号周期以及相位测 量电路，并且设计了液晶 1602 的电路。通过仿真软件 Proteus 7 ，我调试成功了单片 机系统和液晶 1602，该系统可以显示两路信号的频率，范围是 20HZ-20KHZ，完成了本 次设计的基础部分。 由于测量相位差的子函数一直调试不通，所以本次设计测量相位差的功能没有实现。 5.4.25.4.2 设计总结设计总结 经过三个月的毕业论文设计，收获颇丰，感触良多。 首

37、先毕业论文的设计要求我们认真研究该课题，了解该课题研究的国内外相关背 景，发展前沿及趋势，通过上网和图书馆查找相关资料，不但给我们的方案选择指明 了方向，而且拓宽了视野，增长了见识。在提出一系列初步方案之后，要求我们根据 客观实际情况作出最优化的选择，通过各环节各方案的仔细比较，我们不但对各元器 件的功能性能增加了了解，而且更加熟悉和深刻了该方案的目的和作用要求，整体方 案 是由各小方案组成的，这又要求我们根据误差要求及前后环节的实际情况进行优化 组合。本次毕业设计涉及了模拟电子技术，数字电子技术和单片机等多方面的知识， 比如小信号部分用的主要是模拟电子技术方面的知识，而计数部分又用到数字电子

38、技 术知识，最后处理使用的是单片机编程，环环相扣，需要我们对每个环节的设计考虑 周全。而在仿真方面，这是一个考验人耐性的阶段，在我们用 Protel 99SE 绘制出 SCH 原理图并设置参数进行仿真时，总是出现错误，经过将近 10 天的检查，原本以为准确 无误的原理图被我们找出了将近十几个错误，修改之后，终于柳暗花明，拨云见日， 预期的波形跃入了眼帘。而经过这个阶段，我们对 Protel 软件的使用比以前大有长进。 在仿真波形及各项参数得出之后，要求我们对其进行分析运算，看看是否达到了预期 要求。误差分析要求我们对各环节可能产生的误差进行分析，并有针对性的提出改进 方案。在论文书写方面，论文

39、书写格式，字体等的要求相当严格，经过这个阶段后， 基本掌握了论文的规范书写，而在专业英语翻译部分，为我们以后对外文资料的阅读 打下了基础。等等这些都为以后在工作岗位上更好的工作有很大的帮助。总之，本次 毕业设计巩固了我们的专业理论知识，拓宽了视野，其中遇到的种种困难，提高了我 们解决实际问题的能力 参考文献参考文献 1 高卫东 辛友顺 韩彦征. 51 单片机原理与实践，M北京：北京航空航天大学 出版社，2008 年. P85-96 2 孙俊逸 盛秋林 张铮. 单片机原理及应用，M 北京：清华大学出版社， 2006 年 3 月.P28-52 3 张红润 刘秀英 张亚凡. 单片机应用设计 200

40、例, M 北京：北京航空航天 大学出版社，2006 年. P120-125 4 石著. 数字电子技术基础M北京:高等教育出版社，2005.P93-335 5 戴伏生主编基础电子电路设计与实践M北京:国防工业出版社， 2002.P102-105 6 孙肖子，邓建国主编.电子设计指南M北京:高等教育出版社，2006.P98- 120 7 李银华主编.电子线路设计指导M北京:航空航天大学出版社 2005.P78-132 8 陈光明等主编电子技术课程设计与综合实训M北京：北京航空航天大学 出版社，2007.P158-160 9 高卫东. 辛友顺. 韩彦征. 51 单片机原理与实践. M北京：北京航空航

41、天大 学出版社，2008 年。P85-96 10 张靖武 周灵彬. 单片机原理、应用与 PROTEUS 仿真, M北京：电子工业出 版社，2007 年 4 月.P63-86 11 周润景 张丽娜 基于 PROTUSE 的电路及单片机系统设计与仿真，M北京航 空航天大学出版社，2006 年.P54-59 12 张毅刚 等编.新编 MCS-51 单片机应用设计M.哈尔滨：哈尔滨工业大学出 版社，2003 年 7 月. 13 潘永雄，刘殊单片机原理及应用M西安：西安电子科技大学出版社, 2000. 14 谢沅清，邓钢编著.通信电子线路M.北京：电子工业出版社，2007 年 7 月. 15 操长茂，秦

42、工.数字式相位差测量仪.仪表技术，2003，(2)：18-19 16 白鹏，王建华，刘君华.基于虚拟仪器的相位测量算法研究.电测与仪表， 2002，(8)：20-26 17 邓新蒲，卢启中，孙仲康.数字式相位差测量方法及精度分析.国防科技大学 学报，2002，(5)：70-74 18 胡文军，李震梅，饶明忠.基于虚拟仪器的电网信号相位差测量的研究.山东 理工大学学报，2003，17(2)：90-93 19 A Nemat.A digital frequency independent phase meter.IEEE Trans.Instrum.Meas.1990,39(4):665-667

43、20 谭浩强：C 程序设计(第二版) M, 清华大学出版社 1999 年版 致致 谢谢 历时将近几个月的时间终于将这篇论文写完，在论文的写作过程中遇到了无数的 困难和障碍，都在同学和老师的帮助下度过了。 首先最应该感谢的是我的同学，由于我的基础比较差，所以总是请教他们，但他 们还是耐心的教我。还有我的舍友，在他的帮助之下，我的电路图才能完工。班上的 同学还指导我修改论文。如果没有他们的帮助和支持，我将很难完成本次毕业设计。 岁月如梭，时间在不经意之间就流逝的七七八八，有时候真想问问时间去哪儿了， 短暂的时间生活即将结束，在这四年的生活中我学习到了很多专业知识，受到了很多 良师益友的教诲与鼓励，跟重要的是学会了如何独立的去解决某一些问题，如果让问 题变的不是问题。 在这一次的毕业设计中，我意识到，之前所学的一切都是有用的，他是我们未来 的铺垫，它带给我们解决很多问题的理论知识。这里，我先要感谢我们的学校，是她 给予了我这样一个学习的平台，让我在这次辛勤的学过了四年，学习到了人生中一笔 最为可贵的财富，为我出去社会打下了坚实的基础，再者，我要感谢那些曾经