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设计报告
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摘 要
智能配电仪在设计上是由硬件电路以及软件控制代码组成。配电仪系统在硬件部分主
要由单片机最小系统以及相关外围电路（模数转换器电路、放大器电路、显示器电路）设
计实现。在研究系统前充分掌握当前系统的研究背景，了解高效的充放电管理系统。根据
对系统方案分析、元器件选择、确认所选择的元器件、主控制器等。使用 EDA 软件绘制硬
件原理图，将功能按照模块化分配实现电路子系统设计，方便后期调试。在对系统的设计
与开发上使用 Keil 软件编写系统工程代码，根据系统开发流程绘制流程图确认代码工程逻
辑，编写代码。使用 EDA 仿真软件工具 Proteus 实现系统的硬件调试与功能测试。
【关键词】配电仪系统 单片机 电压 电流
- III -
一、系统主要功能
本设计配电仪系统，需要实现的功能有对设备的温度、电流、电压的检测，显示器显示
系统检测的各种参数。
1、通过液晶屏 LCD1602 显示当前温度值、电流值、电压值；
2、可以通过按键设置阈值大小。
3、监测当前参数不满足设定阈值时蜂鸣器报警。
二、小组成员分工
5 月 6 日到 5 月 7 日：两人商量共同确定选题，并且完善选题的功能，探讨选题功能
的实现方法。
5 月 8 日到 5 月 10 日：完成显示模块的书写，根据老师已给的代码，传感器采集数
据，并且通过显示将数据展示出来。之后进行修改方案，寻找可以实现其他功能的方法。
5 月 11 日到 5 月 14 日：在网上查询资料，进行其他功能可以实现的方法得到传感数
据，最终发现可以通过单片机连接模数转换器就可以实现原始数据采集，并且学习了他的使
用方法，并完成了该模块的电路设计。
5 月 15 日到 5 月 18 日：在网上找到了有关控制设备的使用方法，并且查询到了和我
们相关的类似程序，有我们两人共同参照网上的代码进行控制设备有关代码的书写，并且完
成了有关电路的设计。
5 月 18 日到 5 月 21 日：将电路进行完善，同时准备答辩，书写实验报告，进行 ppt
制作，最后进行调试程序，准备上交作业与进行答辩。
- IV -
目 录
设计报告...............................................................................................................................................I
摘 要 .................................................................................................................................................II
一、 系统主要功能..........................................................................................................................III
二、 小组成员分工..........................................................................................................................III
目 录................................................................................................................................................IV
前 言 ..................................................................................................................................................1
第一章 研究意义 ..........................................................................................................................2
第二章 系统设计方案分析 ..............................................................................................................3
第一节 温度检测方案的确定 ......................................................................................................3
一、温度传感器的简介及原理..................................................................................................3
二、显示单元方案选择..............................................................................................................3
第二节 主控制器选择 ..................................................................................................................4
第三节 系统结构组成框图 ..........................................................................................................4
第三章 系统硬件电路设计 ..............................................................................................................6
第一节 单片机最小系统电路设计 ..............................................................................................6
二、复位电路..............................................................................................................................6
二、晶振电路..............................................................................................................................6
第二节 温度检测电路的设计 ......................................................................................................7
第三节 电流、电压检测电路设计 ..............................................................................................7
第四节 按键电路设计 ..................................................................................................................8
第五节 LCD 液晶显示模块电路 .................................................................................................9
第六节 蜂鸣器报警模块电路 ......................................................................................................9
第七节 系统总电路图 ................................................................................................................10
第四章 系统的软件设计 ................................................................................................................11
第一节 系统的主程序流程设计 ................................................................................................11
第二节 蜂鸣器报警驱动程序流程图 ........................................................................................12
- V -
第三节 按键模块程序设计 ........................................................................................................13
第五节 LCD 液晶显示驱动程序设计 .......................................................................................14
第六节 温度传感器驱动程序设计 ............................................................................................15
第五章 系统设计的仿真 ..................................................................................................................1
第一节 系统仿真 ..........................................................................................................................1
第二节 功能仿真验证 ..................................................................................................................1
结 论 ..................................................................................................................................................5
附录......................................................................................................................................................6
一、工程图纸..............................................................................................................................6
二、源代码..................................................................................................................................7
