时间继电器设计

时间继电器测试仪的方案设计

目录

1.前言 ........................................................................................................................................ 0

2.总体方案设计 ........................................................................................................................ 1

2.1 方案论证 ...................................................................................................................... 1

2.2方案选择 ....................................................................................................................... 1

3.单元模块设计 ........................................................................................................................ 2

3.1总体程序流程框图功能介绍 ....................................................................................... 3

3.2时标选择按键程序设计 ............................................................................................... 3

3.2.1程序流程框图 ..................................................................................................... 3

3.2.2程序程序设计 ....................................................................... 错误！未定义书签。

3.3测量及重新测量按键程序设计 ..................................................... 错误！未定义书签。

3.3.1程序流程框图 ....................................................................... 错误！未定义书签。

3.3.2程序程序设计 ....................................................................... 错误！未定义书签。

3.4脉冲产生子程序设计 ..................................................................... 错误！未定义书签。

3.4.1子程序1流程框图 ............................................................... 错误！未定义书签。

3.4.2子程序1程序设计 ............................................................... 错误！未定义书签。

3.5脉冲计数子程序设计 ..................................................................... 错误！未定义书签。

3.5.1子程序2流程框图 ............................................................... 错误！未定义书签。

3.5.2子程序2程序设计 ............................................................... 错误！未定义书签。

3.6 十六进制变十进制子程序设计 .................................................... 错误！未定义书签。

3.6.1子程序3流程框图 ............................................................... 错误！未定义书签。

3.6.2子程序3程序设计 ............................................................... 错误！未定义书签。

3.7四位七段显示管显示子程序设计 ................................................. 错误！未定义书签。

3.7.1子程序4流程框图 ............................................................... 错误！未定义书签。

3.7.2子程序4程序设计 ............................................................... 错误！未定义书签。

3.8 键盘防抖动子程序设计 ................................................................ 错误！未定义书签。

3.8.1子程序5流程框图 ............................................................... 错误！未定义书签。

3.8.2子程序5程序设计 ............................................................... 错误！未定义书签。

4.系统调试 ..............................................................................................错误！未定义书签。

4.1仿真软件介绍 ................................................................................. 错误！未定义书签。

4.2仿真电路设计 ................................................................................. 错误！未定义书签。

4.3程序的编译及调试 ......................................................................... 错误！未定义书签。

5.设计总结 ..............................................................................................错误！未定义书签。

参考文献 .................................................................................................错误！未定义书签。

附录一（设计总电路图）

时间继电器测试仪的方案设计

第-1-页 1. 前言

随着现代高科技的迅猛发展，时间测量在我们的实际生活中的应用领域也越来越广，人们在用各种电类产品时，对时间测量的精准度要求越来越高。如在控制电路中，我们需要时间的设定，使得电路产生的效果更加精确。时间继电器就是一种控制电路中常用来控制时间的器件。时间继电器是一种时间控制元件，具有延时精度高、延时范围宽、使用寿命长、功耗小、输出触点容量大、调整方便和直观、外观体积小、重量轻、结构紧凑等优点。

然而，现在我要根据时间继电器的原理来设计出一种与之功能相当的方案。但是，我要用怎样的方法来测量时间呢？

于是，我想到了, 在电子测量中, 经常需要对信号频率或周期进行精确测量, 而且利用单片机系统内部含有的高精度频率源、定时计数器能方便地对外部信号频率进行测量, 得到被测信号的准确频率或周期。并且单片机的出现, 更是对包括测频在内的各种测量技术带来了许多重大的飞跃, 单片机凭着小体积、价廉、功能强等优势也在电子领域占有非常重要的地位。为此, 本文给出了一种以单片机为核心的时间测量系统的设计方法。

时间继电器测试仪的方案设计

第-2-页 2. 总体方案设计

2.1方案论证

单片机是一个能实现很多功能的器件，在时间测量的设计中，我可以采用单片机对测量的时间进行显示，也可以运用单片机来产生不同的时标对时间进行更精确的测量。时间继电器的定义是当加上或除去输入信号时，输出部分需延时或限时到规定的时间才闭合或断开其被控线路的继电器。故我可以理解为时间继电器就是对一段规定时间的精度测量。于是有了两种设计思路。

2.2方案选择

测量一段时间即可看做对一段脉冲方波的测量，而且我要用三种不同的时标来对这段时间进行较准确的测量，并用四位七段显示器显示出来。三种不同的时标，我选择单片机的定时功能产生三种周期分别为0.01s，0.1s和1s的方波，如果将此三种信号与测量信号相与，在测量脉冲的一个周期内就会产生若干脉冲波，恰好这些脉冲波上升沿的个数乘以时标就得到了测量脉冲所占的时间即测量出了这段给定的时间。现在，我用一个脉冲发生器来产生给定的脉冲，然后用单片机来产生计数脉冲，两种信号送入一个与门，然后对相与之后的信号脉冲计数，最主要的问题就在于怎么计数，于是有了两种方案如下：

一．利用计数器74LS161来计数，设计模拟图如图2.2.1所示，明显的是，2片74LS161最多只能计数计到256，故如果超过2s的时间用时标0.01来测显然是测不出来的。

图2.2.1

二．利用单片机编程来实现上升沿的计数，软件仿真设计图如图2.2.2所示。这种设计方法解决了74LS161的局限性，故最后，我选择采用这种方法来实现时间的测量。