基于单片机的功率测量与显示系统开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

功率测量是电力系统和电子电路中一项至关重要的任务，它对于评估能源消耗、优化系统性能和确保设备安全至关重要。

传统的功率测量仪器通常体积庞大、价格昂贵且功能单一，难以满足日益增长的便携化、智能化和低成本需求。

因此，研究和开发一种基于单片机的功率测量与显示系统具有重要的现实意义。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，随着微电子技术和计算机技术的快速发展，数字功率测量技术得到了广泛的关注和研究。

各种新型的功率测量方法和技术不断涌现，功率测量仪器的性能也不断提升。

以下将结合参考文献，分别对国内外研究现状进行探讨：

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本课题主要内容涵盖了基于单片机的功率测量与显示系统的硬件设计、软件设计以及系统测试等方面。

1.硬件设计:功率测量电路:采用电压、电流传感器采集电路中的电压、电流信号，并进行信号调理，将其转换为适合单片机处理的电压信号。

4. 研究的方法与步骤

本课题将采用理论分析、仿真模拟和实验验证相结合的研究方法，按照以下步骤逐步开展：
1.需求分析与方案设计:分析系统的功能需求和性能指标，确定系统总体方案，包括硬件结构、软件架构以及关键技术路线等。

2.硬件电路设计:根据系统方案，设计系统的硬件电路，包括功率测量电路、单片机最小系统、显示电路、电源电路等，并进行电路仿真，验证电路设计的合理性。

3.软件程序设计:根据系统功能需求，编写系统的软件程序，包括初始化程序、数据采集程序、功率计算程序、显示程序等，并进行软件调试，确保程序的正确性。

5. 研究的创新点

本课题的创新点在于以下几个方面：
1.基于新型功率测量算法的应用:研究并应用新型的功率测量算法，例如基于离散傅里叶变换(dft)的算法、基于小波变换的算法等，以提高功率测量的精度和效率，并增强系统对不同负载类型的适应性。

2.低功耗设计:在硬件电路和软件程序设计中，注重低功耗设计，例如采用低功耗单片机、优化程序算法等，以延长系统的使用时间，使其更适用于便携式设备。

3.数据存储和分析功能:为系统添加数据存储功能，例如使用eeprom或sd卡存储历史功率数据，并开发相应的数据分析功能，为用户提供更详细的用电信息，方便用户进行节能分析和管理。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 黄俊杰，王立辉，黄凯. 基于stm32的单相交流电量测量系统设计[j]. 电子测量技术,2022,45(22):159-163.

2. 吴宇. 基于stm32的智能家居电参数采集与控制系统设计[j]. 电子技术与软件工程,2023(01):118-121.

3. 张金. 基于stm32单片机的交流电能监测仪设计[j]. 电子世界,2022,39(18):6-7 10.