基于51单片机的漏电检测保护装置

基于51单片机的电源漏电检测保护装置硬件设计摘要：本设计采用的是ATEML公司生产的AT89C51单片机为核心来设计智能电源漏电检测保护装置。本文在分析了漏电检测模块工作原理的基础上，设计出一种基于单片机实时采样漏电信号并可接收上一级控制系统的参数要求，自动检测漏电参数，一旦检测到漏电就能达到实时断电的功能。在软件方面，采用的是C语言编程，具有良好的可移植性。关键词：AT89C51单片机；漏电检测；保护；硬件BasedOn51Single-chipPowerLeakageDetectionandProtectionDeviceHardwareDesignAbstract:ThisdesignusestheAT89C51microcontrollerasthecoretheATEMLcompanytodesignintelligentpowerleakagedetectionprotectiondevice.Inthispaper,analyzedonthebasisoftheprincipleoftheleakagedetectionmodule,designamicrocontroller-basedreal-timesamplingleakagesignalcanbereceivedontheparametersofacontrolsystemrequirements,automaticdetectionofleakageparameters,upondetectionofleakagecanachievereal-timepowerfunction.Onthesoftwareside,usingtheCprogramminglanguage,hasgoodportability.Keywords:AT89C51single-chip；Leakagedetection；Protection；Hardware目录1绪论............................................................................................................................11.1背景、目的及意义...........................................................................................11.1.1接地电阻值应符合设计要求.................................................................11.1.2保护措施.................................................................................................21.1.3安装漏电保护器.....................................................................................21.1.4安装漏电报警系统.................................................................................21.1.5实施等电位联结.....................................................................................21.3研究思路和设计方案.......................................................................................52系统设计...................................................................................................................62.1系统设计要求...................................................................................................62.2系统研究思路...................................................................................................62.3系统设计图.......................................................................................................63系统硬件设计............................................................................................................83.1过零比较器.......................................................................................................83.2漏电信号检测...................................................................................................93.3断电保护...........................................................................................................93.4报警电路.........................................................................................................104元器件功能介绍......................................................................................................114.1AT89C51单片机............................................................................................114.1.1功能特性描述.......................................................................................114.1.2管脚描述...............................................................................................124.1.3引脚功能...............................................................................................144.2过零比较器.....................................................................................................154.3继电器.............................................................................................................154.3.1继电器的工作原理和特性...................................................................154.3.2继电器主要产品技术参数...................................................................164.4稳压电源........................................................................................................165程序设计..................................................................................................................17总结和展望.................................................................................................................20[参考文献].................................................................................................................21致谢.........................................................................................................................22第1页1绪论漏电保护在电气安全领域属还未完全成熟的技术。最近的几十年来，随着电子技术的发展，快速动作、高灵敏度型漏电保护装置取得了令人满意的进步。美国、日本、德国、法国、英国等国乃至国际电工委员会都先后关于漏电建立和修订了关于漏电保护装置中不同产品的标准及其关联标准和法规。由于我国的漏电保护装置生产厂家和产品的数量很多，所以说国家因此制订了国家标准《漏电电流动作保护器》（GB6829-86），这个标准对漏电保护器的特性、分类、结构与性能要求、试验方法、检验规则、工作条件和安装条件等方面作出了明确的规定。因此，我们为了提高其性能的稳定性，就需要对漏电的检测级报警保护进行相关的研究。1.1背景、目的及意义产生漏电的原因有很多，但主要原因可以归为以下几种：配电系统的安装人员不专业，素质高地不齐，所以很难保证质量，表现在：当在酸碱腐蚀性或潮湿的环境中，电线直接外露，且未做直接保护的设备进行安装；设备或电气线路长时间未检修，使用年限较长或者因超负荷等原因绝缘劣化；选用不合格的伪劣或者假冒电气商品；当人员进行安装布线时，锤、钳、刀等的绝缘层损坏后没有处理；安装不规范，绝缘层的质量有问题和导线的包扎有漏洞；外部因素：腐蚀、潮湿、水份浸人、挤压等。漏电的防范措施：按照规章制度办事，非电气专业人员不准从事其工作，平时要多注意检查漏洞。严格执行相关的规定，尽量不用易燃易爆的材料，当电气线路不可避免的经过可燃物的时候，一定要阻燃硬塑料管或者穿金属管对其进行相关的保护，为防止漏电；采用相关金属管布线的时候，一定不能把绝缘层刮伤。配电装置如配电箱、开关、插座等装置和易燃物与用电设备要保持较远的的安全距离，但当确实不可分开或者远离的时候，我们就应具体问题具体分析，做好相关的隔热保护措施，防止意外发生。1.1.1接地电阻值应符合设计要求所用设备的相关的接地电阻尽量不应超过4Q这个值，但是为了解决某些电设备的熔体的熔断电流较大、容量也较大的这个问