毕业设计（论文）-基于单片机漏电保护器的研究.doc

网络高等教育 本 科 生 毕 业 论 文（设 计） 题 目： 基于单片机的漏电保护器研究 学习中心： 贵州黔南奥鹏学习中心 层 次： 专科起点本科 专 业： 电气工程及其自动化 年 级： 2014 年 秋 季 学 号： 学 生： 指导教师： 完成日期： 2016 年 5 月 26 日  内容摘要 PIC16F877单片机在8位单片机中脱颖而出，它采用精简指令集计算机RISC、哈佛双总线、指令流水线结构。其抗干扰能力强，性能价格比高，完全可以满足对漏电信号进行实时监测的要求，并可以根据用户要求进行延时和非延时的要求，对于其他外围电路，比如零序电流互感器的选择，信号处理电路，相位同步电路，漏电显示电路，动作执行电路，都进行优化设计，实时性更高，反应更加准确迅速。 本篇毕业论文（设计）主要介绍了漏电保护器的工作原理、分类、功能、用途，以及着重介绍了基于单片机的智能型电流漏电保护器的设计原理及应用前景。 其主要对PIC16F877型单片机在漏电保护器的应用进行了设计。 关键词：漏电保护器；电流型；单片机 目 录 内容摘要 2 目 录 3 引 言 4 绪 言 5 1 漏电保护器发展现状及前景 6 2 漏电保护器简介 7 2.1 漏电保护器的主要功能 7 2.1.1 防止人身触电 7 2.1.2 防止漏电引起的火灾 9 2.1.3 防止漏电造成的设备损坏 9 2.1.4 降低对保护接地电阻的要求 9 2.2 漏电保护器的分类 9 2.3 漏电保护器的工作原理 11 3 总设计方案 12 4 硬件电路设计 13 4.1 零序电流互感器的选择 13 4.2 低通滤波器设计 14 4.3 相位同步电路的设计 15 4.4 单片机接口电路设计 16 4.4.1 PIC单片机介绍 16 4.4.2 PIC16F877单片机I/O脚分配 18 4.4.3 单片机接口按键设计 20 4.4.4 单片机复位电路设计 21 4.4.5 单片机振荡电路设计 22 4.5 液晶显示部分硬件设计 23 4.6 控制执行部分硬件设计 24 4.7 电源部分设计 25 5 软件部分的设计 26 5.1 软件设计总体思想 26 5.2 主程序的设计 27 5.3 中断服务模块 29 5.3.1 INT上升沿中断 29 5.3.2 TMR2定时器中断 30 5.4 漏电信号分析模块 31 5.4.1 缓变电流计算模块 31 5.4.2 漏电突变电流计算模块 33 5.5 漏电动作记忆和显示模块 35 6 结论和展望 36 参考文献 37 引 言 电，是现代经济的命脉，它与工农业生产、科学研究、国防建设，以及人们日常生活休戚相关。现代社会的各个领域中如果没有了“电”这个基本能源；那么产生的后果和损失是急剧震撼性的。但是，使用电也潜伏着危险，特别是低压电网和低压用电设备安装、使用或检修处理不当时，就可能引起电气事故，甚至威胁人身安全。 发生触电主要有两种形式：一是由于人体直接触及带电的裸露导体，既所谓的直接接触；二是人体触及劣化、破损或浸沾导电液体而使外壳带电的设备，既所谓的间接接触。 漏电保护器，用以对低压电网直接触电和间接触电进行有效保护，也可以作为三相电动机的缺相保护。它有单相的，也有三相的。 根据保护器的工作原理，可分为电压型、电流型和脉冲型三种。电压型保护器接于变压器中性点和大地间，当发生触电时中性点偏移对地产生电压，以此来使保护动作切断电源，但由于它是对整个配变低压网进行保护，不能分级保护，因此停电范围大，动作频繁，所以已被淘汰。脉冲型电流保护器是当发生触电时使三相不平衡漏电流的相位、幅值产生的突然变化，以此为动作信号，但也有死区。目前应用广泛的是电流型漏电保护器。 绪 言 随着单片机技术的发展，单片机在电器领域内得到广泛应用，使电器具有智能化功能。漏电保护器是低压电器的一个重要系列产品，但由于漏电保护的特殊性，日前对漏电保护的智能化在理论上和技术上还需要人们进行深入研究与探讨。本项目在以下几个方面开展