超實用豆?jié){機(jī)電控系統(tǒng)電路設(shè)計

　　介紹了一種基于GPRS技術(shù)進(jìn)行授權(quán)管理的商用豆?jié){機(jī)電控系統(tǒng)。該系統(tǒng)以STC89C58RD為主控芯片，以觸摸屏為觸控監(jiān)視面板，不僅能夠自動完成豆?jié){制作的全部工藝流程，還可以借助GSM/GPRS模塊的GPRS功能實現(xiàn)對租賃出去的商用豆?jié){機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程授權(quán)管理。豆?jié){機(jī)主控器主要由CPU微控制器、通信電路、觸摸顯示電路、時鐘電路、報警電路、隔離驅(qū)動電路、檢測電路以及電源電路等組成，其結(jié)構(gòu)如圖3所示。微控制器作為整個控制系統(tǒng)的核心，控制完成系統(tǒng)的各項工作；通信電路用于完成主控器與授權(quán)管理機(jī)之間的通信；觸摸顯示電路用于實現(xiàn)系統(tǒng)各功能按鍵的觸控，并實時顯示豆?jié){機(jī)的運行狀態(tài)；時鐘電路用于產(chǎn)生豆?jié){機(jī)的系統(tǒng)時間、制漿工作時間等；報警電路用于提示制漿完成、租賃到期以及電機(jī)過載等情況；隔離驅(qū)動電路用于完成對電機(jī)、加熱盤、電磁閥等的工作控制；檢測電路用于檢測水箱上、下水位，熬漿桶、磨漿桶液位以及電機(jī)是否過載等情況。

　　通信電路

　　通信電路選用了SIMCOM公司生產(chǎn)的工業(yè)級SIM900-TE-C作為GSM/GPRS模塊，具有性能穩(wěn)定、體積小、性價比較高等特點。設(shè)計中僅使用了SIM900-TE-C的短信和GPRS功能，因此，電路設(shè)計較為簡單，如圖4所示。

　　圖4 通信電路

　　其中，74LVC4245是一款電平轉(zhuǎn)換芯片，用于CPU和SIM900-TE-C模塊串行數(shù)據(jù)之間的電平轉(zhuǎn)換；U2是SIM卡座，其附近放置的瞬變電壓抑制二極管用于防止靜電損壞；發(fā)光二極管作為網(wǎng)絡(luò)指示燈，其狀態(tài)反映了SIM900-TE-C模塊的工作狀態(tài)。

　　隔離驅(qū)動電路

　　本系統(tǒng)由5V單片機(jī)控制220V用電設(shè)備，考慮到現(xiàn)場環(huán)境及制漿時電機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)會產(chǎn)生較強烈的干擾信號，設(shè)計采取了二級電氣隔離的方式達(dá)到抗干擾的目的。借鑒PLC技術(shù)的繼電器原理，設(shè)計使用了光電耦合器來驅(qū)動繼電器（即一級隔離），再由繼電器驅(qū)動交流接觸器（即二級隔離），在單片機(jī)的弱電信號與220V電壓之間樹立了兩道堅實的屏障。其原理如圖5所示。

　　圖5 隔離驅(qū)動電路設(shè)計

　　圖5所示為其中一路隔離驅(qū)動，74HC573鎖存器用于擴(kuò)展CPU的輸出接口，D0-D7分別接至CPU的P0.0-P0.7口作為控制信號。圖5中的電感元件分別代表繼電器和交流接觸器線圈，開關(guān)元件則代表它們的觸點。CPU將Q0信號拉低時，光耦U212驅(qū)動三極管T301導(dǎo)通，繼電器線圈得電、觸點閉合，進(jìn)而交流接觸器線圈得電、觸點閉合，加熱盤電路接通開始工作。

　　本文以STC89C58RD為主控芯片，SIM900-TE-C為GSM/GPRS模塊，CM320240-7觸摸屏為觸控顯示面板，成功設(shè)計了一款基于GPRS技術(shù)進(jìn)行授權(quán)管理的商用豆?jié){機(jī)電控系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅能夠完成渦流磨制漿的全部工藝流程，還可以實現(xiàn)對豆?jié){機(jī)的遠(yuǎn)程授權(quán)管理，大大提高了商用豆?jié){機(jī)生產(chǎn)廠商與租賃者之間的工作效率。