漏電信號采集模塊

　　漏電信號的采集是通過霍爾傳感器實現的 ，從霍爾傳感器得到的是直流信號，信號經過放大和濾波，即可送到單片機，進行A/D轉換處理。

　　參數存儲模塊

　　在系統投入工作前要進行參數設置，如產品序列、零點調整、比例系數、代碼修改密碼等參數，系統將這些參數寫入到EEPROM中。為了減少讀寫EEPROM的次數，在系統開機時將數據從EEPROM中讀出，保存在單片機的RAM中。

本系統采用的是具有I2C接口的2kbits容量的EEPROM AT24C02。I2C總線極大地方便了系統的設計，無須設計總線接口，且有助于縮小系統的PCB面積和復雜度。參數存儲單元電路如圖3所示。

　　圖3 參數存儲電路

　　在圖3中所示的電路中，AT24C02的地址為000，電阻R201和R202起拉高的作用，SCL與SDA為接入單片機I/O的連接線，用于I2C總線時鐘和數據的傳輸操作。

　　人機接口模塊

　　人機接口部分采用簡潔的4鍵輸入控制和五位七段數碼管顯示。可以進行參數設定和實時顯示漏電數據，以實現較好的人機交互。本設計采用在軟件上對輸入進行消抖處理方案，并對按鍵狀態進行連續的判斷處理，直到按鍵松開為止，然后才執行相應的處理程序。漏電數據顯示采用五位七段數碼管動態顯示方式，使用74HC595鎖存動態顯示數據。本設計巧妙地將按鍵輸入與動態顯示數位選擇端口共用，減少了單片機端口的應用，從而達到系統優化及降低產品成本的目的。

　　軟件設計

　　漏電檢測電路的軟件設計流程圖如圖4所示：系統啟動后，立即執行系統初始化程序，從EEPROM中讀取設定的參數，接著將這些數據逐個顯示出來，可供操作人員核對。然后開始調用A/D采樣子程序，獲取10位精度的漏電信號數據，經過處理可以得到最終的漏電大小，再將數據輸出到數碼管顯示。

　　圖4 系統軟件設計流程

　　由于有時使用人員要對參數進行檢驗和修改，在上述流程中，我們插入了按鍵掃描模塊，通過按鍵可以進入到參數檢驗和修改設置狀態。

　　結語

　　隨著單片機技術的發展，單片機在電氣裝置領域也得到廣泛應用，使各種電氣設備朝著數字化、智能化的方向發展。基于NEC單片機UPD78F9234芯片設計的漏電監測儀，結構簡單，軟硬件協調，功能全面。