基于51單片機(jī)的多功能供電控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)采用Pt100熱電阻作為溫度傳感器，但必須注意以下兩點(diǎn)：1、溫度接入點(diǎn)往往與控制系統(tǒng)有一定的距離，必須對(duì)導(dǎo)線電阻的影響進(jìn)行補(bǔ)償，否則會(huì)引起很大的誤差，嚴(yán)重時(shí)甚至無(wú)法測(cè)試;2、電源波動(dòng)的影響。因?yàn)橄到y(tǒng)電源一般有50mV的波動(dòng)，這一波動(dòng)范圍與阻值變化引起的電壓變化幅度相比不可忽視。

本系統(tǒng)溫度傳感器的信號(hào)調(diào)節(jié)與前置放大器電路如圖3所示。圖中R1、R2、R3為精密電阻，阻值為100W，Rt為熱電阻Pt100，RL1、RL2、RL3表示導(dǎo)線電阻。R1、R2、R3和熱電阻Pt100構(gòu)成測(cè)量電橋，采用圖中的三線制接線法，在往復(fù)導(dǎo)線長(zhǎng)度等長(zhǎng)的條件下可以對(duì)導(dǎo)線電阻獲得較好的補(bǔ)償。熱電阻開路時(shí)，該電路的輸出為+5V，通過(guò)測(cè)試電路輸出是否為+5V，可以判斷熱電阻是否開路。

AD586為一精密穩(wěn)壓集成電路，其輸出的5V直流精度達(dá)20ppm，從而降低了電源波動(dòng)對(duì)輸入信號(hào)的影響。VR1為調(diào)零電位器，VR2用來(lái)調(diào)整放大倍數(shù)。穩(wěn)壓管ZD1則用來(lái)防止過(guò)載。這樣隨溫度而改變的鉑電阻的阻值變化就轉(zhuǎn)換成了0~5V電壓變化。12路通道采用相同的結(jié)構(gòu)，分別送入ADC0816進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。

顯示部分采用了T240128 (CFG)型液晶顯示器，該顯示器內(nèi)置HD61830控制模塊，提供了與CPU的接口。可以顯示8行15列16×16點(diǎn)陣漢字。

設(shè)置參數(shù)的保存采用了24LC04存貯器，它是基于I2C總線的EEPROM器件，可通過(guò)軟件模擬的方法對(duì)其進(jìn)行讀寫操作，即使在斷電的情況下，設(shè)置的參數(shù)也不會(huì)丟失。

此外，本系統(tǒng)采用了RS-232和RS-485兩種串行通信接口，可以滿足不同的應(yīng)用場(chǎng)合。當(dāng)傳輸距離較遠(yuǎn)時(shí)，采用RS-485接口，通過(guò)外接RS-485/232轉(zhuǎn)換接口與上位機(jī)的RS-232串口相連;傳輸距離較近時(shí)，采用RS-232接口即可。RS-232接口還便于在沒(méi)有RS-485/232轉(zhuǎn)換接口的情況下對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。

軟件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)分溫度巡檢控制、定時(shí)電機(jī)控制、卸料輸料電機(jī)控制、電機(jī)反饋檢測(cè)報(bào)警、鍵盤參數(shù)設(shè)置和串行通信六個(gè)功能模塊。其中鍵盤參數(shù)設(shè)置和串行通信采用中斷方式，其余的功能模塊都由定時(shí)器0來(lái)控制。

將定時(shí)器0設(shè)置成定時(shí)方式，每0.5s中斷一次，每中斷一次，變量timer1、timer2、timer3和timer4增加1。當(dāng)timer1、timer2、timer3和timer4達(dá)到各自的規(guī)定值時(shí)，分別調(diào)用溫度巡檢控制、定時(shí)電機(jī)控制、順序運(yùn)行電機(jī)控制和電機(jī)反饋檢測(cè)報(bào)警子程序。程序流程圖如圖4所示。

結(jié)語(yǔ)

本系統(tǒng)已經(jīng)成功應(yīng)用于電除塵低壓供電控制系統(tǒng)中。其中溫度巡檢控制、定時(shí)控制和卸料、輸料控制各部分功能獨(dú)立，且各部分控制電機(jī)的路數(shù)可自動(dòng)檢測(cè)，可多可少，在很多場(chǎng)合可以取代工業(yè)PLC。