摘 要：第三次工业革命以来，以数字化仪表为基础的智能仪表成为实体仪表发展的主流方向。相比于传统指针式仪表，数字仪表更适合对测量精度要求较高的场合，例如数字频率仪、数字欧姆仪、数字功率仪等数字电工仪表被广泛的应用于电工以及电子技术等诸多领域。本次设计的数字单相交流功率仪硬件部分以80C51单片机为核心，通过采样电路得到电流电压的电压模拟信号，输入到ADC0832模数转换器进行A/D转换得到对应的数字信号，然后将数字信号再输入80C51单片机，和测量得到的功率因素一起计算功率值，最后显示在LM016L液晶屏上。同时按键模块进行控制，报警模块提供保护。软件部分通过C语言进行编写程序，KEIL C51软件编译，Proteus软件仿真调试。

关键词：功率，测量，采样，A/D转换，80C51

目录

摘要

Abstract

1  前言-3

1．1  设计任务和方案-3

2  功率仪的工作原理与结构-3

2．1  电功率的定义-3

2．2  功率仪的工作原理-4

2．3  功率仪的结构框图-4

3  功率仪的硬件设计-5

3．1  电压电流采样模块-5

3．2  相位角测量模块-7

3．3  A/D转换模块-8

3．4  单片机模块-12

3．5  显示模块-14

3．6  按键模块-16

3．7  报警模块-16

4  功率仪的硬件调试-17

4．1  采样电路调试-17

4．2  按键模块调试-20

4．3  功率仪的误差分析-20

4．3  消除误差方法-21

4．4  扩展测量范围-21

5  功率仪的软件设计与调试-21

5．1  整体软件流程图-21

5．2  软件程序的调试-22

结  论-23

参 考 文 献-24

致  谢-25

附录1 整体电路图-26