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`一、 项目设计背景及概述 随着科技的发展，数码、电子类型的产品遍布每个角落，而这些数码产品都需要有一个直流供电电源，传统的电源一般由220V转成直流，然后就直接供给设备使用，大部分并没经过保护措施，如过流或者过压、短路的保护，并且也不清楚该设备的实际功耗，并不清楚耗电情况。并且也不能定时自动开启该设备，往往只需要在一天的某个时间段运行，但由于忘记关电或者不方便关电往往也浪费了不必要的电。 设计智能直流供电及功耗表，正是为了解决上面描述的种种情况，解决诸多的供电保护问题，及定时开关问题等。为设备提供了多一重的保护，多一点的智能，更能让你实时了解设备的耗电情况，以知道其在那种情况下是耗电最大或者最小的。 二、 项目设计原理 1. 原理概述 智能直流供电及功耗表是基于SLH89F5162来开发的，SLH89F5162是一种高速高效率8051兼容单片机。在同样振荡频率下，较之传统的8051芯片它具有运行更快速，性能更优越的特性。保留了标准8051芯片的大部分特性，这些特性包括内置256字节RAM和2个16位定时器/计数器，1个UART和外部中断INT0 和INT1。此外，还集成外置1024字节RAM，可兼容8052芯片的16位定时器/计数器（timer2）。该单片机还包括适合于程序和数据的 62K字节Flash存储器不仅集成了如EUART，SPI等标准通讯模块，此外还集成了具有内建比较功能的ADC，PWM定时器以及模拟比较器（CMP）等模块。 智能直流供电及功耗表是由输入的电源作为源头，经过开关控制电路，再到输出采集电路，最后到输出端口，形成完整的供电及检测和保护链路，为设备提供有保障的直流电源。在该输入输出的链路中，开关控制电路可控制3种类型的电源输出，足够使用于低压或者需要稳压的供电场所；采集电路里分为电压和电流的采集，到SLH89F5162的ADC接口进行处理，运算得到相应的电压、电流值；在输出的一头，除了有软件实时检测过压过流情况外，硬件上也有自恢复保护管对供电进行硬件上的短路及过流保护，保障了设备的安全正常使用。 所有采集的数据，以及配置信息，均显示在一个带中文的12864液晶屏上，实时让使用者看到数据，并且可对电压、电流的值进行限制，配置过压过流值，同时也可以在液晶上配置定时开启和关闭的时间。除了液晶的显示，还具有蜂鸣器、LED的醒目提示功能，能够直观快速的判断当前运行情况。 2. 应用框图简述 
3. 硬件设计原理 （1） 功能特点 ² 外设可3路供电配置（自定、5V、3.3V）； ² 电压、电流、功耗可视（0.5秒采集一次，液晶上显示实时及平均值）； ² 2A硬件保护（带自恢复保险丝，在软件不起效果时，硬件限制过流）； ² 过压、过流保护（时刻监控设备电压电流值）； ² 定时开启和关闭设备（可定时到秒，每天准时开启和关闭）； ² 记录保存（告警和开关的时间记录在系统里，可随时查看）； ² 静电、浪涌保护（电源端均设有TVS管作为保护）； ² 液晶显示（时刻显示运行状态及电压电流值）； ² 串口数据输出（后期可制作上位机，将采集的数据在软件端画出曲线图，分析设备的用电情况）。 （2） 功能描述 1) DC-DC电源电路，提供8到16V的电源输入范围；3种（与输入相等的电压、5V、3.3V）类型的输出电压。同时也为系统提供5V的电源。 2) MCU最小系统，由SLH89F5162、复位电路和11.0592MHz的晶振组成； 3) 供电输出电压控制电路，3个4A的MOS管控制了输出的通断功能，使得输出方式可以配置和选择。 4) 电流采集电路，采用串联采集电阻转换为电压的方式进行测量，本功能使用了LM224运算放大器进行信号的放大，最终到达MCU的AD输入口； 5) 电压采集电路，采用分压的方式将电压降至可采集范围，通过跟随器提高信号的稳定性及可靠的电压到MCU的AD接口； 6) 硬件过流保护，使用了2A的自恢复保险丝在输出口的最末端放置，以保护设备的过流烧坏现象； 7) 液晶显示，使用LCD12864显示所有采集的电压、电流值，以及实时时钟、功率值，以及需要配置的参数显示； 8) RTC电路，为定时开启、关闭供电提供精准的运行保障； 9) RS232电路，可连接电脑，将数据实时传送给电脑，以提供数据的分析和上位机的实现； 10) 按键电路，提供本地配置参数实用； 11) LED和蜂鸣器，指示系统的运行情况，及告警情况； 12) 315MHz无线模块接口，预留该接口用以使用315Mhz无线模块，实现无线远程遥控开启和关闭的功能。 13) 告警记录可以在LCD上查看，可保存6条历史记录，掉电不丢失。 应用 硬件设计框图
正面3D效果图
背面3D效果
开机之前（未接LCD） 开机之后 视频下载或观看网址： ` 
智能直流供电及功耗表-代码.rar
(63.57 KB, 下载次数: 107
)
智能直流供电及功耗表-电路图.rar
(6.27 MB, 下载次数: 383
)
智能直流供电及功耗表项目报告书-沈思达.rar
(6.35 MB, 下载次数: 284
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