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攀枝花学院本科毕业设计（论文） ABSTRACT

ABSTRACT

This paper introduces the features, principles and applications of the American Crystal company's chip CS5460A.The traditional electricity acquisition and processing system anti-interference ability is poor, single function, and other issues.We think you can use the energy measurement chip CS5460A as a power collection ATC89C52 Micro Controller Unit as a data processing through the Serial Peripheral Interface (SPI) port transmit current, voltage, power and other parameters, the combination of new measuring instruments and systems.After the hardware system design, system circuit diagram. The experimental results show that this design is effective in improving meter accuracy and anti-jamming capability.

Key words CS5460A，Measuring，Electrical parameters，MCU

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攀枝花学院本科毕业设计（论文） 目录

目 录

摘 要 ............................................................................................................................... I ABSTRACT ........................................................................................................................... V

1 绪论 ............................................................................................................................... 1

1.1 研究的目的和意义 ................................................................................................. 1 1.2 国内外研究概况 .................................................................................................... 2 2 总体设计方案 ............................................................................................................... 3

2.1 设计功能及要求 .................................................................................................... 3 2.2 数字电压表设计方案 ............................................................................................. 3

2.2.1 数字电压表设计方案比较 ............................................................................ 3 2.2.2 硬件设计方案 ............................................................................................. 4 2.2.3 软件设计方案 ............................................................................................. 4

3 硬件设计 ....................................................................................................................... 5

3.1 单片机 .................................................................................................................. 5

3.1.1 单片机概述 ................................................................................................. 5 3.1.2 STC89C52引脚功能介绍............................................................................... 6 3.1.3 单片机的应用领域 ...................................................................................... 8 3.1.4 单片机的发展趋势 ...................................................................................... 9 3.2 CS5460A芯片介绍 .................................................................................................. 9

3.2.1 CS5460A芯片概述 ....................................................................................... 9 3.2.2 CS5460A引脚功能 ..................................................................................... 10 3.2.3 CS5460A工作原理 ..................................................................................... 11 3.2.4 CS5460A芯片与单片机的通信 .................................................................... 12 3.2.5 抗干扰设计 ............................................................................................... 13 3.2.6 检测电路设计 ........................................................................................... 14 3.2.7 元件清单 .................................................................................................. 15 3.2.8 生成PCB图 ............................................................................................... 16 3.3 档位控制按键设计 ............................................................................................... 17

3.3.1 档位控制按键功能 .................................................................................... 17 3.3.2 档位控制按键电路设计 ............................................................................. 17 3.4 输出显示模块设计 ............................................................................................... 18

3.4.1 输出显示模块选型 .................................................................................... 18 3.4.2 1602 LCD引脚功能.................................................................................... 19 3.4.3 输出显示模块电路设计 ............................................................................. 20

4 软件设计 ..................................................................................................................... 21

4.1 程序流程图 ......................................................................................................... 21 4.2 子程序设计 ......................................................................................................... 22

4.2.1 CS5460A端口初始化程序 ............................................................................ 22 4.2.2 CS5460A SPI读写程序 .............................................................................. 22 4.2.3 CS5460A初始化程序 .................................................................................. 24

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攀枝花学院本科毕业设计（论文） 目录 4.2.4 显示模块1602的初始化程序 ..................................................................... 26 4.2.5 键盘的定义与读写程序 ............................................................................. 26

5 系统调试 ..................................................................................................................... 28

5.1 硬件系统调试 ...................................................................................................... 28 5.2 软件系统调试 ...................................................................................................... 28 结论 ................................................................................................................................. 29 参 考 文 献 ................................................................................................................... 30 附录A:电路原理图 ........................................................................................................ 31 附录B:源程序 ................................................................................................................ 32 附录C：图片展示 .......................................................................................................... 40 致 谢 ............................................................................................................................... 43

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攀枝花学院本科毕业设计（论文） 1 绪论 1 绪论

20世纪末,电子技术获得了飞速的发展,在其推动下,现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域,有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高,产品更新换代的节奏也越来越快。 微电在技术的进步表现在大规模集成电路加工技术,即半导体工艺技术的发展上，表征半导体工艺水平的线宽已经达到90nm(2003年),并还在不断地缩小;在硅片单位面积上;集成更多的晶体管.集成电路设计在不断地向超大规模.极低功耗和超高速的方向发展;专用集成电路ASIC(Application Specific Integrated Circuit)的设计成本不断降低,在功能上,现代的集成电路以能实现单片电子系统SOC(System on a Chip)的功能。

现代电子设计技术的核心EDA(Electronic Design Automation)技术。EDA技术就是依靠功能强大的计算机,在EDA工具软件平台上,对以硬件描述语言HDL(Hardware Description Language)为系统逻辑描述手段完成的设计文件,自动地完成逻辑编译,逻辑化简,逻辑分割,逻辑综合.结构综合(布局布线)。以及逻辑优化和仿真测试,直至显示既定的电子线路系统功能.EDA技术使得设计者的工作仅限于利用软件的方式,即利用硬件描述语言和EDA软件来完成对系统硬件功能的实现。

从另以方面来看,在现代高新电子产品设计和生产中,微电子技术和现代电子设计技术是相互促进,相互推动又相互制约的俩个技术环节,前者代表了物理层在广度和深度上硬件电路实现的发展,后者则反映了现代先进的电子理论、电子技术、仿真技术、设计工艺和设计技术与最新的计算机软件有机的融合和升华。因此,严格地说，EDA技术应该是这二者的结合,是这俩个技术领域共同孕育的奇葩。

1.1 研究的目的和意义

数字电压表简称DVM，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量（交流输入电压）转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。

数字电压表是数字仪表的基础和核心。在现代电子应用中,数字仪表起着非常重要的作用.数字仪表有着普通仪表所不能达到的各种优势:读数准确,在测量后不用多次反复测量来估算真实值。设计简单,可以随身携带,使用上更加方便,快捷，可以随时随地测量等等一系列的优势,使得数字电压表在当今电子应用中随心所欲,在各个项目中都有所表现。

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攀枝花学院本科毕业设计（论文） 1 绪论 1.2 国内外研究概况

传统的指针式电压表功能单一、精度低，不能满足现代测量的要求，而数字电压表却有着显著的优势。数字电压表又简称DVM，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量转换成不连续、离散的数字形式加以显示的仪表。目前工业生产现场用的三相工频信号的电力参数测量仪表装置一部分为模拟的，有些数字式的是采用通用 AD 芯片进行数据采集后由 MCU 进行数字信号处理的方案，用专用电量芯片作为数据采集的不多。用专用电量测量芯片制作电参数测量装置具有电路简洁、抗干扰能力强、性价比高等优点，相对于采用通用 AD 芯片的电参数测量方案是明显的技术进步。本课题所设计的三相交流数字电压表采用专用的电量计量芯片 CS5460A，用于测量三相三线和三相四线接法的交流工频信号的电压。有效地解决了环境恶劣的工业现场用电监测问题。

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