1767【毕设课设】基于单片机电路保护器系统仿真设计（仿真、程序、bom）

基于单片机的电路保护器系统仿真设计

摘要

本文介绍了一种基于单片机的电路保护器系统的设计与实现。该系统能够实时测量和显示交流电压和电流的有效值，并在电压或电流超出设定范围时进行声光报警。系统采用数码管动态显示测量值，具有精度高、响应快、操作简便等特点，适用于电路保护的应用场景。

关键词

单片机；电路保护；电压电流检测；数码管显示；声光报警



仿真、代码等资料下载地址：
https://docs.qq.com/doc/p/ffc421513a628b30450ae742547c0b850456d7c8

1. 引言

随着工业自动化和电力系统的发展，对电路保护的需求变得越来越重要。本文设计了一种基于单片机的电路保护器系统，能够实时测量交流电压和电流的有效值，并在电压或电流超出设定范围时进行声光报警。该系统设计简洁，功能实用，适用于电路保护的应用场景。

2. 系统设计

2.1 硬件设计

系统硬件设计主要包括电压检测模块、电流检测模块、单片机控制模块、数码管显示模块和声光报警模块等部分。

2.1.1 电压检测模块

电压检测模块通过电压互感器和整流电路实现对交流电压的检测，并将检测到的电压信号输入到单片机的AD转换器。

2.1.2 电流检测模块

电流检测模块通过电流互感器和整流电路实现对交流电流的检测，并将检测到的电流信号输入到单片机的AD转换器。

2.1.3 单片机控制模块

单片机控制模块采用AT89C52单片机，负责电压和电流数据的采集、处理和显示控制，并在电压或电流超出设定范围时触发声光报警。

2.1.4 数码管显示模块

数码管显示模块用于实时显示交流电压和电流的有效值，采用共阴极数码管，通过动态扫描实现多位显示。

2.1.5 声光报警模块

声光报警模块通过LED和蜂鸣器实现报警功能，当电压或电流超出设定范围时，LED亮起并蜂鸣器发出报警声音。

2.2 软件设计

系统软件设计包括电压和电流数据采集、有效值计算、数码管显示和报警控制等部分。

2.2.1 电压和电流数据采集

通过单片机的AD转换器对交流电压和电流进行采集，并将采集到的数据进行处理和存储。

2.2.2 有效值计算

采用RMS（均方根）算法对采集到的电压和电流数据进行处理，计算出交流电压和电流的有效值。

2.2.3 数码管显示

通过动态扫描控制数码管显示电压和电流的有效值，采用定时中断实现多位数码管的动态显示。

2.2.4 报警控制

根据测量的电压和电流有效值判断是否超出设定范围，若超出范围则触发声光报警。

2.3 系统流程图

2.3.1 主程序流程图