论文总字数：18650字

摘 要

随着电子技术的飞速发展，大型电子设备仪器及配电电缆的数量也随之水涨船高，并且出于对设备安全的考虑，人本对设备的精密程度也越来越高。与此同时，设备对于供电的要求也越来越高，稍有偏差可能就会使仪器受损。所以如何保证输入电流的稳定以及在电路故障时及时干涉挽救避免不必要的经济损失渐渐被人们所关注。

本文介绍了电流检测报警系统的设计原理及系统组成，包括了电压采集、放大、AD转换、数据处理和显示报警的设计。电压经AD8210与AD8274采集放大，经过AD转换后输入 单片机进行处理并以电流值的形式在LCD数码管上显示。从而实现对电流的检测。该设计系统简单实用，可用于实际对电流的实时检测。

关键词：AD8210、AD8274、AD转换

Current monitoring alarm system based on single chip microcomputer

Abstract

With the development of electronic technology, large number of electronic devices and power distribution cable are already in use, and the precision equipment has higher degree than before . At the same time, the requirement is becoming more and more high to the equipment of power supply , a slight deviation could be damaged equipment. So how to ensure the stability of the input current and the circuit fault timely intervention to save avoid unnecessary economic loss gradually attention by people.

This article is introduced the current detection alarm system design principle and system composition, including the voltage acquisition, amplification, AD conversion, data processing and display of the design of the alarm. Voltage amplified by AD8210 and AD8274 collection, after AD transform input single-chip computer for processing and in the form of current value in the LED digital tube display. So as to realize the current detection. The design system is simple and practical and can be used for the actual real-time detection of electric current.

Keywords: AD8210, AD8274, AD conversion

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

第1.1节 课题背景 1

1.1.1电流检测 1

第1.2节 研究现状 4

第二章 系统总体方案设计 5

第2.1节 系统基本要求 5

第2.2节 硬件系统设计方案 5

2.2.1. 硬件电路组成及工作原理 5

2.2.2. 硬件选型 5

2.2.3方案实现 8

第2.3节 软件系统设计方案 9

第三章 系统硬件设计 10

第3.1节 电压采集、增益 10

3.1.1 该部分运行流程 11

3.1.2 AD8210 12

3.1.3 AD780 12

第3.2节 单片机功能部分 13

3.2.1 该部分的工作流程 13

3.2.2 AD转换： 15

第3.3节 设置报警电流上限 16

第3.4节 显示与报警 16

3.4.1 显示部分 17

3.4.2 报警部分 17

第四章 系统软件设计 19

第4.1节 程序的总体设计 19

第4.2节 主程序设计 19

第4.3节 屏显设置 23

第五章 系统调试与分析 25

第5.1节 硬件调试 25

第5.2节 软件调试 25

第5.3节 环境模拟及系统调试 25

第5.4节 调试故障及原因分析 26

第5.5节 系统实现 26

结 论 27

致 谢 28

参考文献 29

第一章 绪论

第1.1节 课题背景

1.1.1电流检测

电流的检测控制功能在电源的管理和电机的控制等诸多领域的应用起着中非常关键作用。为了可以实现对电流的精确检测及后续保护工作，防止对地(GND)短路，我们通常在负载的高端监控电流。

电流检测技术有着非常广泛的应用空间，许多电路系统中都需要检测电流的大小，无论其电流大小，只要是流经设备的，都有必要对其进行检控。例如，电流的保护/电流的监测等设备、可编程的电流源、线性/开关模式的电源以及需要掌握流入流出电流比例的充电器或是电池电量的计算测量工具等。因为有很多便携、简单的应用的存在，所以进行电流检测的电路就必须具备必如体积小、功耗低等一系列特点。

1.1.2电流检测及其电路的组成

我们经常会选用具有比较大增益的电流放大器作用在一般的电流检测电路中，例如电流环类的电路。通过这样的设计我们不但可以获得足够的需检测的电压，并且还能使检测电路通过一个较小的电阻从而减少不必要的能耗，使电路设计最优化。

关于电流的检测电路，一般有如下两种方案：

（1）电阻检测法

即在待测电路中增加一个检测电阻用于对待测电流进行检测。这种方法简单方便，但也存在许多的缺点，例如：当设计中需要直接检测开关管上的电流时，就需要在检测电阻RS旁并联一个较小的滤波电路RC用于防止开关管断开时电路产生的尖峰电流对PWM电路产生干扰导致电路出错。并且在实际电路中，特别是有较大电流的电路中如果使用该种方法检测电流会出现较大的误差，不但会对检测电阻造成极大的损耗，而且检测的效果也并不是很好。所以在大功率电路中，通常会使用到下面介绍的方法。

（2）电流互感器检测法

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