摘 要

Abstract II

1、绪论 1

1.1、研究背景 1

1.2、研究的目的意义 1

1.3、国内外研究现状及存在的问题 1

2、系统方案设计 2

2.1、功能要求 2

2.2、系统的总体方案规划 2

3、硬件电路设计 3

3.1、PROTEUS软件简介 3

3.2、单片机控制模块 3

3.3、信息采集模块 5

3.3.1、温度信号采集 5

3.3.2、电流信号采集 6

3.3.3、电压信号采集 8

3.4、A/D模块 9

3.5、显示模块 11

3.5.1、数码管选择 11

3.5.2、驱动芯片的选择 11

4、软件设计 13

4.1、软件平台 Keil 软件简介 13

4.2、程序语言及软件整体设计 13

4.2.1、A/D子程序设计 14

4.2.2、读温度子程序 15

5、系统调试 17

5.1、硬件调试 17

5.2、软件调试 17

6、系统应用说明 18

7、总结 19

参考文献 20

附录A 程序源代码 21

附录B系统总装图 25

致谢 26

摘要

本系统是基于单片机控制原理设计的家庭电源监控系统。数字测量技术因其精准，高效，实时的应用优势，应用十分广泛，一直是各个领域科研人员研究的对象。在自动化控制和人工智能为主流趋势的今天,数字测量仪器并有着非常光明的发展前景。本文简要介绍了基于单片机AT89S52和测温传感器、电压电流传感器构成的智能温度显示和报警及控制的装置。该系统的主要功能是通过软硬件的结合，通过传感器对各种信号进行采集并进行数模转换，然后传给单片机进行处理，从而通过显示器实现电压电流和温度的实时动态显示，整个系统结构简单，功耗较低，环保高效，满足了人们对家庭电源的监控功能要求，极大的提高了人们的家居管理效率，保障了用户的用电安全。

关键词：单片机；传感器；系统设计；智能化

Abstract

The system is based on single-chip microcomputer control principle design of home power monitoring system. Digital measurement technology is widely used in many fields because of its advantages of precision, efficiency and real-time. With the mainstream of automatic control and artificial intelligence, digital measuring instruments have a bright future. This paper briefly introduces the intelligent temperature display, alarm and control device based on single chip microcomputer AT89S52 and temperature measuring sensor, voltage and current sensor. The main function of the system is through a combination of hardware and software, digital to analog conversion through the sensor of various signals are collected and then transferred to the microcontroller for processing, and real-time dynamic voltage current and temperature display through the display, low power consumption, environmental protection and high efficiency, meet the monitoring function of the family the power supply requirements, greatly improves the people's Home Furnishing management efficiency, guarantee the safe use of electricity users.

Key words: single chip microcomputer; sensor; system design; intelligent

1、绪论

1.1、研究背景

随着科技进步和社会生产力的提高，科研领域和工农业生产中对参量测量精度和测量速度的要求不断提高，这些都对测量仪器和测量系统提出了更高的要求，旧有的装置被市场淘汰，测量仪器更新换代速度非常之快。计算机的普及以及大范围应用更是推动了测量技术的发展。计算机拥有比人类更为强大的存储记忆能力以及逻辑分析能力，只要给定要求可以做到零误差判断操作，这一点就大大提高了测量效率，尤其可以用来处理那些需要持久重复的测量任务时可以稳定工作且保证精度，由此发展出了自动化的测量系统。近几年来集成电路工艺发展迅速，许多控制芯片以及集成电路板工业的产能大大提升，各种芯片以及配套电路的价格下降明显，这也为基于计算机的测量系统得到推广创造了条件，可以说基于计算机或者微机的测量监控系统已经成为当今市场主流。

1.2、研究的目的意义

现今社会人民的生活水平大大提高，居民家庭拥有了数量庞大的家用电器，其中很多还是大功率电器。随之而来的就是家庭用电功率越来越大，这就导致了在用电高峰时家庭电路负荷变大甚至超出限制，因此线路或者电器发热明显，埋下了严重的安全隐患。一直以来，因为用电超过负荷未能及时发现而引发火灾的情况时有发生，尤其是在老旧建筑或者农村落后地区生活的人们，线路陈旧加上布局不合理，安全意识又比较薄弱，这一问题更显得尤为突出，经常造成重大的事故，带来巨大的人身安全和财产损失。

1.3、国内外研究现状及存在的问题

智能化家居管理已经成为现代社会人们追求高品质生活的重要部分，其中重要的一项便是家庭电器的智能化管理。目前的家庭电源监控系统大都是从用电器具体需求出发单独进行监控，在不同的用电器上单独装设系统，随着用电器数量增多，人们难以同时监控所有电器的负荷状态，且该系统无法不间断的对用电设备进行运行情况监控,难以进行及时的调整。而且目前市场上电源监控系统中还存在很大一部分对电源设备的检测沿袭落后的人工维护管理模式，耗时耗力，效率低下，获得市场青睐的产品系统往往都是使用国外核心技术，因此产品价格昂贵。所以我们迫切需要开发自己拥有核心技术的电源监控系统。本文设计的基于单片机的家庭小型电源监控系统，管理方便，成本低廉，适用于家用电器如电热水器、空调、电磁炉等大功率电器的电源监控，满足了多数家庭的智能监控功能。