本科毕业设计(论文)中期检查报告格式及内容要求讲解.doc

河北联合大学 本科毕业设计（论文）中期检查报告 题目：10KV线路微机自动化装置设计 学 院： 电气工程学院 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 09 电 气 2 班 姓 名： 李 卓 学 号： 200901050206 指导教师： 屈 滨 2013年 4月 10日 一、工作任务的进展情况 通过前一段时间的课题准备，我查阅了相关资料，并学习了与微机继电保护装置相关的知识。使我对设计课题的研究背景、发展现状、相关的理论知识等有了深入的了解，并且学习并熟悉了继电保护装置的原理。 关于本课题设计主要是两部分：硬件部分和软件部分。 硬件部分：整个系统分为模拟量输入电路、开关量输入电路、开关量输出电路、CPU主机系统和人机监控电路等五个部分。模拟量变换模块的功能是实现直流、交流强电与系统主模块的电隔离，并使模拟输出电平与主模块中的采样及A/D转换的电平相一致；开关量输入电路用于将各种外部开关的状态(灭磁开关状态、各种隔离开关状态、断路器状态、分合闸回路状态、弹簧操作机构储能状态、副边控制开关状态等)经光电隔离器输入到微处理器中；主模块中的微处理器启动软件程序、计算各电流电压的大小以及监视各种开关量的状态，经计算处理后输出开关量保护信号去驱动继电器动作。 设计框图如下 CPU的选择 本设计采用单片机芯片AT89C51。AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51 指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 AT89C51单片机采用的是8051单片机的内核，即AT89C51单片机的内部CPU技术与8051单片机相同，所以都具有一样的指令系统。它与8051单片机的不同在于，AT89C51单片机比8051单片机在片内存储器空间和功能单元方面有所补充。4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器AT89C51单片机的主要工作特性如下： ①8051CPU； ②4KB的快速擦写Flash存储器，用于程序存储，可擦写次数为1000次 ③256字节的RAM，其中高128字节地址被特殊功能寄存器SFR占用； ④32根可编程I/O端口线：P0，P1，P2，P3； ⑤2个可编程16位定时器，一个可编程的全双工串行通信：3口的第二功能； ⑥具有6个中断源，5个中断矢量，两级优先权的中断系统； ⑦1个数据指针DPTR⑧具有空闲和掉电两种低功耗工作方式； ⑨可编程的3级程序锁定位； ⑩工作电源的电压为（5±0.2V）电源是系统必不可少的组成部分，一个良好的电源对于系统的正常工作至关重要，其设计的性能优劣直接关系到系统的技术指标和能否安全可靠的工作。如何保持电源的稳定性、减少系统的功耗和外界的干扰往往成为工程师最为头疼的问题。目前常用的直流稳压电源分为两种，一种是线性稳压电源，另一种是开关稳压电源。本设计采用开关稳压电源，从而可以减少系统的体积和降低功耗 开关量输入及输出电路设计 开关量分为开关量输入和开关量输出两个部分，在本系统中，开关量主要是断路器，刀闸的合、分闸信号，开关状态等信号，由于开关信号传输的距离比较远，容易受到外界的干扰，确保开关动作的可靠性至关重要，所以开关量的输入输出应确保可靠，并具有良好的抗干扰的能力，本系统通过采用电容滤波和光电隔离的方法来提高输入输出信号抗干扰能力。 开关量输入原理图 开关量输出原理图 模拟量输入电流结构框图 人机交互模块 键盘是计算机应用系统的重要组成部分，对于一些人工干预的计算机控制系统来说，键盘就成为人机联系的必要手段。因此，任何一个人工可干预的计算机开发或应用系统必须配置键盘输入设备。这样就可以随时将程序、数据、命令等输入到单片机中。 一般键盘接口有独立式按键和矩阵式按键[11]。独立式键盘就是各按键相互独立，该方式的优点是电路配置灵活、软件结构简单，适用于按键较少或速度要求高的键盘。矩阵式键盘适用于按键数量较多的场合，它与独立式键盘相比要省很多的I/O口线。独立式键盘连接图如图 所示。 键盘连接电路 微机保护的软件设计 微机保护的算法 采用傅氏变换算法 导数式算法是针对理想正弦信号进行计算，由于故障时的电流、电压波形畸变很大