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基于单片机的船用电机监测系统设计

摘要

船舶电力推进系统在近代船舶的生产得到广泛的应用，而船舶电机可靠、安全的运行在整个船舶电力推进系统中起着至关重要的作用。

本设计的船舶电力推进电机监测系统是通过对原动机即船舶电机各种状态量的监测，及时进行数据釆集，准确的测量电机的定子电压、定子电流和电机温度，通过对采集量有效值的分析，做到及时的、准确的了解电机的运行状态，从而做到及时发现问题，及时解决问题。保证船舶电力推进系统的安全、可靠地运行。

本设计的硬件部分主要由主控芯片、数据釆集、显示部分、报警部分、电源部分和通讯部分组成。本设计釆用AT89C51为主控芯片，通过主控芯片与各部分硬件电路的连接及软件部分的编程，实现对电机的实时监测。

关键词：船舶电力推进系统；电机；AT89C51；数据采集

Abstract

Shipelectricpropulsionsystemshavebeenwidelyusedinmodernshipproduction,andthereliableandsafeoperationofshipmotorsplaysacrucialroleintheentireshipelectricpropulsionsystem.

Theshipelectricpropulsionmotormonitoringsystemdesignedinthisdesignmonitorsvariousstatevariablesoftheprimemover,namelytheshipmotor,andtimelycollectsdatatoaccuratelymeasurethestatorvoltage,statorcurrent,andmotortemperatureofthemotor.Byanalyzingtheeffectivevaluesofthecollectedvalues,timelyandaccurateunderstandingofthemotorsoperatingstatusisachieved,soastodiscoverandsolveproblemsinatimelymanner.Ensurethesafeandreliableoperationoftheshipselectricpropulsionsystem.

Thehardwarepartofthisdesignmainlyconsistsofthemaincontrolchip,dataacquisition,displaypart,alarmpart,powersupplypart,andcommunicationpart.ThisdesignadoptsAT89C51asthemaincontrolchip,andachievesreal-timemonitoringofthemotorthroughtheconnectionbetweenthemaincontrolchipandvarioushardwarecircuits,aswellassoftwareprogramming.

KeyWords：Shipelectricpropulsionsystem;electricmachinery;AT89C51；dataacquisition

目录

TOC\o1-3\h\z\u1绪论 1

1.1研究背景 1

1.2研究目的及意义 1

1.3研究现状 2

1.4设计方案 2

2船舶电力推进电机监测系统 3

2.1船舶电力推进电机监测系统结构 3

2.2信号采样及有关算法 4

2.2.1采样定理 4

2.2.2信号采样测量方法的比较 4

2.2.3交流采样算法 5

2.3传感器选择 6

2.3.1温度传感器的选择 6

2.4互感器的选择 7

3系统总体结构和硬件设计 8

3.1系统总体结构方案设计 8

3.1.1系统设计要求及总体结构框图 8

3.1.2系统总体结构方案设计 9

3.2主控芯片及接口电路设计 11

3.2.1主控芯片的选择 11

3.2.2看门