(3)转换时间为100μs。 (4)单个5V电源供电。
(5)模拟输入电压范围0-5V，不需零点和满刻度校准。 (6)工作温度范围为-40-85摄氏度。 (7)低功耗约15mW。
ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式A/D转换器,内部结构如图3.3所示,它由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型D/A转换器、逐次逼近。
图3.3 ADC0809内部结构
3.3.3 ADC0809转换电路
将采集到的信号输入到ADC0809芯片中ADC0809会将接收到的模拟信号转化成数字信号，在输入到单片机中。转换电路图如图3.4所示。
12
图3.4 ADC0809转换电路图
3.4 数据采集模块的设计 3.4.1 直流电流采集电路
直流电流测量模块的数据采集模块的设计可通直流输入电路实现。
利用电阻量具测量直流电流是最早采用的一种方法，它根据被测电流流过已知电阻而测量其电压降来确定被测电流的大小。直流电流输入ADC0809转换器电路，由于被测电流为0—10A，需通过并联电阻进行分流、采样[6]。 3.4.2 交流电流采集电路一
交流电路输入电路的设计，首先考虑通过整流电路把交流信号转化为小直流信号，再输入ADC0808转换器进行模数转换。
通过整流电桥把交流信号转化为直流信号，再输入A/D转换器进行转换。 3.4.3 交流电流采集电路二
在硬件实现中，我们通过电流互感器将交流电流转化成小电流的直流信号，在经过LM324运算放大器在输入ADC0808转换器进行模数转换。
本系统采用电流互感器的型号为HTTA-23CE规格为10A/10mA。电流互感器的作用是电流互感器的作用是可以把数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流，用来进行保护、测量等用途。将交流电流转换成可供仪表、继电器测量或应用的变流设备。如变比为400/5的电流互感器可以把实际为10A的电流转变为10mA的电流。利用电流互感器设计的交流电流采集电路。
13
3.5 显示模块设计
LED就是light emitting diode 发光二极管的英文缩写简称LED。它是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。基本的半导体数码管是由七个条状发光二极管芯片排列而成的。可实现0-9的显示[7]。其具体结构有“反射罩式”、“条形七段式”及“单片集成式多位数字式”等 LED显示器与显示方式。
LED显示块是由发光二极管显示字段的显示器件。通常使用的是七段LED。这种显示块有共阴极与共阳极两种。共阴极LED显示块的发光二极管阴极共地。当某个发光二极管的阳极为高电平时，发光二极管点亮，共阳极LED显示块的发光二极管阳极并接。
在设计中使用LED显示块构成N位LED显示器。N位LED显示器有N根位选线和8*N根段选线。根据显示方式不同，位选线与段选线的连接方法不同。段选线控制字符选择，位选线控制显示位的亮、暗。
LED显示器有静态显示与动态显示两种方式。我们使用的为动态显示方式。在多位LED显示时为了简化电路降低成本将所有位的段选线并联在一起。由一个8位I/O口控制而共阴极点或共阳极点分别由响应的I/O口线控制。其中两片74LS244分别用于段信号和位信号的驱动，74LS273用于段信号的锁存，其锁存地址为7FFFH。
图3.5 LED引脚图
14
4 系统软件设计
4.1 系统主控程序设计
统主控程序实现的功能是，交直流电路采集到的电流信号经系过ADC转换成数字信号再输入单片机中进行处理，最终在LCD中显示。
开 始 系统初始化 N 是否按下向下的键 Y 直流电流输出 ADC转换 交流电路输出 结 束 图4.1 系统主控程序框图 15 89c52执行运算 并将数据送将LCD显示
系统主控程序框图中的系统初始化包括89c52初始化、LCD初始化、ADC初始化三大模块。通过按键分别将采集到的交直流电流输入到ADC0809中ADC将采集到的模拟信
号转化为数字信号再输入单片机中进行处理并将结果送到LCD中进行显示。 4.2 数据采集处理程序设计
数据采集处理程序主要实现的功能是，将采集到的模拟信号转化为数字信号。
开 始 使用芯片 产生时钟信号 读取字节数据 结 束 图4.2 数据采集处理程序设计 字节数据校验 输入通道控制字 将值送入相应寄存器 ADC0809的工作过程是，首先输入3位地址，并使ALE=1，将地址存入地址锁存器中。此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器[8]。START上升沿将逐次逼近寄存器复位。下降沿启动A/D转换，之后EOC输出信号变低，指示转换正在进行。直到A/D转换完成， EOC变为高电平，指示A/D转换结束，结果数据已存入锁存器，这个信号可用作
16
