基于80C196KC設計的5kW高頻通信電源整流及監(jiān)控系統(tǒng)

本系統(tǒng)采用集中管理、獨立控制的模式，各模塊都有自己獨立的監(jiān)控程序，當個別模塊出現故障時，不會影響整機運行。由于篇幅限制，本文只給出監(jiān)控模塊的軟件結構。

主監(jiān)控模塊軟件采用模塊化結構設計，各種功能都由相應的中斷子程序完成。圖４是主程序流程圖。

系統(tǒng)的初始化包括MCU內部控制寄存器的初始化，寄存器區(qū)及數據區(qū)的初始化等。自檢包括RAM自檢及控制系統(tǒng)各傳感器自檢，自檢通過后開放中斷及PTS，并調用顯示初始化子程序，顯示系統(tǒng)主菜單可用鍵盤選擇各子菜單，包括運行參數菜單、狀態(tài)菜單、故障記錄菜單及參數設置菜單。其中參數設置菜單僅供具有權限的維護人員使用，須輸入密碼才可進行操作。通信握手通過發(fā)送特征碼55H及接收回彈的AAH來確定通信系統(tǒng)的正常與否。

執(zhí)行完初始化及自檢后，系統(tǒng)進入監(jiān)控狀態(tài)，可接收鍵盤中斷，同時保持串口接收中斷有效。鍵盤中斷子程序如圖5所示。串口數據的發(fā)送由子程序調用完成，接收由中斷實現，按數據的不同類型進行相應的處理。串口接收子程序如圖6所示。

由于本系統(tǒng)檢測的模擬量較多，對于A/D轉換，系統(tǒng)采用了80C196KC所提供的新功能PTS中斷。它以微代碼方式運行中斷子程序，此普通中斷速度快，而且由于PTS提供了一種A/D掃描模式，使得對多個A/D處理更為方便。表1是用于實現A/D的PTS中斷的命令塊。

首先在主程序中啟動ACH4的A/D轉換，當該轉換完成時，便引發(fā)一次A/D結束中斷，進而產生一次PTS中斷。當PTS中斷執(zhí)行時，它首先讀取PTS控制塊的內容，如表2所示，依次為命令計數器，命令寄存器，源／目的寄存器和結果寄存器。根據源／目的寄存器的內容，讀取該地址的A/D命令并執(zhí)行，然后根據命令寄存器的UPDT位的值，將源／目的寄存器的地址加二，把上一通道的轉換結果送入該寄存器，同時計數器減一，這樣完成一個PTS周期。直到計數器為零，PTS中斷結束。

３ 可*性設計及抗干擾措施

?主電路中主開關采用帶保護的IGBT模塊，并外加snnbber電路。

?加入冗余整流模塊，個別模塊出現故障時，不會影響整機運行。

?所有的保護及安全電路都設有全硬件繼電保護，各模塊入口設熔斷保護。

?為減少電磁輻射干擾的影響，對控制板進行了屏蔽。

?采用單點接地和隔離電源供電，消除共阻抗回路。數字地線、模擬地線、信號源地線和負載地線分開設置。數字電路、模擬電路和負載電路分別單獨供電，獨自構成回路且單點接地。

?加強電源退耦，電源線與地線之間加退耦電容。

?A/D轉換采用軟件濾波，以減小干擾的影響，提高測量和計算的準確性。

?為防止微機控制器程序執(zhí)行出錯或進入死循環(huán)，設WATCHDOG，超出定時時間后能自動使系統(tǒng)復位。

總之，本系統(tǒng)采用分級控制結構，便于系統(tǒng)的升級和維護，同時也提高了系統(tǒng)的安全性。系統(tǒng)在實驗室調試、運行穩(wěn)定，下一步將進行產品化的研究。