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表2-3功率因数转换表
测量结果 0~9 ? 110~119 ? 180~189 ? 1000~1009 ? 4980~4989 4990~4999 5000 表格数据地址 TAB+0 ? TAB+22 ? TAB+36 ? TAB+200 ? TAB+996 TAB+998 TAB+1000 存放功率因数 1.000 ? 0.999 ? 0.998 ? 0.951 ? 0.006 0.003 0.000
从上表中可以看出，表格中共放有501个功率因数值，从0～90?每间隔0.18?即可查到一个功率因数值，对应定时器的计时值间隔为10。故可将测量结果除以10取整后乘以2，其运算结果作为查表偏移量地址。通过执行查表指令MOVC A，@A＋DPTR，可查得对应的功率因数值。表格中的功率因数值为4位BCD码，一位是整数，三位是小数部分，共占用两个字节地址单元。所以功率因数值所占内存需要(501*2)个字节。
图2-15、2-16和图2-17分别给出了T2中断服务子程序流程图和功率因数转换子程序流程图。
开始取出CT0值储存到缓冲区60H置CT1下降沿捕捉返回
图2-15 T2上升沿触发中断服务子程序
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开始计数满10？N取出CT1值储存到缓冲区62H并减去60HY求平均值60H～63H清零，置CT0上升沿捕捉储存平均值计数次数加1返回
图2-16 T2下降沿触发中断服务子程序
开始取测量平均值测量结果除以10，商取整送A表格首址送DPTRA＋ DPTR送DPTR执行MOVC A，@A+DPTR取出功率因数值返回 图2-17 功率因数转换子程序
应注意的事项
功率因数角检测电路从原理上看不太复杂，但涉及到两个电源等级，即＋5V和＋15V，从抗干扰的角度来看，必须分清楚，不能混淆，所以电路的前半部分电流互感器的地、电压变换器的地、集成运算放大器的地、异或门的地和光电耦合器的左半部分的地，皆与＋15V的电源共地。而光耦右半部分的地必须与＋5V的电源共地，所以光耦在此处起到了隔离作用。
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2.7 故障跳闸电路
变配电系统需要监测和保护的地方非常多而复杂，当然系统也就可能出现这样或那样的故障。因此系统设计要求智能终端必须要能监测到故障信号并输出报警和跳闸信号。故障跳闸电路如图2-18所示。
单片机输出信号 +15V P2.5 R64
G41 C61 R65 R63 R61
+15V
R62 C62 D61 ZJ VT4
图2-18故障跳闸电路
该电路主要实现对检测到的故障信号和运行过程中发生的故障跳闸使继电器失电。正常情况下单片机的输出信号为低电平，三极管VT4处于截止状态；故障存在或一旦发生时为高电平，该信号为高电平使三极管VT4饱和导通，驱动继电器ZJ使主回路不能送电或失电。
在开关量的输入/输出回路中采用了光电耦合器，因为在有发光二极管和光敏三极管组成的光电耦合器里，信息传送介质为光，但输入和输出都是电信号。由于信息的传送和转换过程都是在不透光的密闭环境下进行的，因此它既不受电磁信号的干扰，又不受外界光的影响。因而实现了现场开关量和计算机总线之间的完全隔离，提高了整个系统的可靠性和抗干扰能力。
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3下位机硬件电路的设计
下位机软件及硬件电路要实现的功能：
1. 实现对所要监测信号的采集、转换、处理、发送等功能 2. 4行串行点阵液晶显示命令、状态等功能 3. 开关键盘、红外遥控键盘功能 4. 故障报警
5. 扩展串行E2PROM芯片保存一些永久性数据 3.1 87C552单片机简介【6】【7】【8】
要实现上述功能,本系统选用了Philips公司的80C51系列中的87C552单片机作为下位机。它带有8KB的内部EPROM，因此本系统中无需外接程序存储器。同时，它与Intel公司开发的MCS-51系列单片机完全兼容，具有相同的指令系统、地址空间和寻址方式，采用模块化的系统结构。但其在以80C51为内核的基础上增加了一些功能部件。这些新增的功能部件（电路）有：8路10位A/D转换器、捕捉输入/定时输出、脉冲宽度调制输出（PWM）、I2C总线接口、监视定时器（Watchdog Timer）等。下面简要的介绍一下其主要引脚功能。
8xC552单片机采用方形封装，其引脚的排布有两种方式。一种是68引脚的PLCC封装，另一种是80引脚的QFP封装，我们选用的是68引脚的PLCC封装的87C552单片机，图3-1所示分别为PLCC封装形式的引脚排列情况：
10 26 8XC552 9 1 61 60 PLCC封装 44 27 43 图3-1 68管脚PLCC封装形式的引脚排列情况
它的68引脚共分为端口线、电源线和控制线三类。现对各组引脚的功能分述如下：
3.1.1 端口线（8 x 6=48条） 1. 并行端口
87C552具有6个8位并行I/O端口，分别命名为P0、P1、P2、P3、P4、P5端口。其中P0～P3和MCS－51兼容。P0～P4端口中的每个I/O口内部都有一个8位数据输出锁存
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器、一个8位数据输出驱动器和一个8位数据输入缓冲器组成，每一个数据输出锁存器和P0～P4同名，皆为特殊功能寄存器SFR中的一个。因此，87C552内部数据从每一个I/O端口输出时能得到锁存，外部数据从I/O端口输入时可以得到缓冲。
P0口：不接外存储器时，可作为通用I/O口使用；外接存储器时，先用来传送低8位地址，然后传送存储器的读/写数据。
P1口：除具有通用I/O口外，还有第二功能，各引脚第二功能见表3-1：
表3-1 P1口各位的第二功能
P1口的位 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 第二功能 CT0I CT1I CT2I CT3I T2 RT2 SCL SDA 注 释 T2捕捉0输入线 T2捕捉1输入线 T2捕捉2输入线 T2捕捉3输入线 T2计数输入线 T2复位输入线上升沿有效 I2C总线时钟线 I2C总线数据线 P2口：除具有通用I/O口功能外，还可和P0口的第二功能相配合，用于输出片外存储器的高8位地址，但并不能传送存储器的读/写数据。
P3口：除具有通用I/O口功能外，P3口的第二功能做控制用，各引脚第二功能见表3-2：
表3-2 P3口各位的第二功能
P3口的位 P2.0 P2.1 P2.2 P2.3 P2.4 P2.5 P2.6 P2.7 第二功能 RXD TXD INT0 INT1 T0 T1 WR RD 注 释 串行数据接收口 串行数据发送口 外中断0输入端 外中断1输入端 计数器0计数输入端 计数器1计数输入端 外部RAM写选通信号输出 外部RAM读选通信号输出
P4口：准双向I/O口，除具有通用I/O口功能外，P4口的第二功能用做定时器T2的比较匹配输出线，它分为P4.0～P4.5和P4.6～P4.7两组。各引脚第二功能见表3-3：
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