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AT89C5l单片机用电故障控制管理系统的设计

时间: 2023-12-12 20:50:30 |   作者: 工业自动化

  对于电网短路和线路故障检验测试保护已有不少研究。市面上的电器短路、过载、超压的保护器功能单一。容易损坏,没用提示功能,不够人性化。但随我们正常的生活水平的逐步的提升。用电设备也持续不断的增加,产生了肓目用电现象。这给人们造成极大的安全风险隐患。其中危害性最大的用电故障有三种:输入电压过高、室内线路严重过载、用电器短路。本文设计的单片机AT89C5l用电故障控制管理系统的目的是为了防止这三种故障带来的危害。

  单片机用电故障控制系统的硬件分别是:由降压变压器、2个相瓦串联的感应线圈、升压变JK器、电磁开关、5V稳压电源、超压过流信号获取比较电路、可编程接门扩展芯片8255、HD44780字符液晶显示模块、ISD2650语音芯片。扬声器和电容电阻等元器件组成,系统使用一片805l为控制芯片。控制和提示系统的基本电路如图1所示。

  由电磁学理论得,通电导线周嗣有电磁场产生。在供电的电线旁安置两个串联的电磁感应线圈(形状为矩形)来获取由导线电流变化产生的信号电压。

  其中,μ0为真空磁导率,W为交流电的角频率,Im为用户总线的最大额定电流(可变值),N感应线圈的总匝数,l为感应线圈的长。d为感应线圈距导线的距离。a为感应线 过载故障保护电路工作原理

  为了提高控制效果和减少感应线圈的匝数。则采用升压变压器T1把信号电压升高的方法进行电压提升,设升压变压器T1的变比为10/1。当用电过载时。流过进户火线的电流大大增加,由电磁感应定律得,感应线圈两端的感应电压大大增加,通过对这个感应电压的检测就能判断出当前是否出现过载现象,设这个信号电压达到V(升压变压器的次级输出为1.5V)时开始报警提示,当信号电压超过0.159V(升压变压器的次级输出为1.59V)时立即跳闸并报警提示。为了使控制系统获取过载控制的取样电压信号。采用如图2所示的电路。

  集成电路TA7666原为录音电平LED显示驱动集成电路,内部包含5个电压比较器,1脚为信号电压输入端,3、4、5、6和7脚为信号电压输出端。现在采用集成电路TA7666是为了得到5个不间级别的信号电压值。TA7666内部的电压比较器的基准电压是由8051单片机芯片根据用户线的规格米确定,并通过单片机芯片的8脚(P17)输出给TA7666。当升压变压器输出的电压超过1.5V,整流后得大于V的电压,经R14和R15分压后仍超过lV的电压,经TA7666内部电压比较器比较。3脚由高电变为低电平(低电平为0.3v),于是,二极管VD4导通,由R58和R59分压得约为2V电压加到805l单片机的P22IO口上。如果输出的电压不断变高,则TA7666的4,5,6,7脚依次由高电平变为低电平。这样在单片机的IO 13:P22,P23,P24,P25,和P26依次枪测到低电平输入,由8051单片机芯片内部运算识别从P00~P07脚输出过载信号,由DO~D07脚输入到8255扩展电路内,再由8255内部识别,从存储器中调出过载字符显示信号,从8255的PA0~PA7脚输出给HD44780的7~14脚,由HD44780字符显示模块显示出过载,不安全的文字。同时8255的PB0-PB7脚也输出过载的信号,由A0一A7脚输入到ISD2560内部,ISD2560从存储器中调出过载,不安全的语音信号,由ISD2560的14,15脚输出,于是,扬声器器连续发出五句“过载,不安全”的声音。

  当过载超过额定5%就开始进行安全提示,分五个级别提示(每个级差为lO%),最高为145%,当过载不是很多,只是语音和文字提示,但没有切断电源,如果过载非常严重(如145%,此时集成电路TA7666的7脚高电平变为低电平。805l单片机的控制脚为高电平,VD2导通,保护仪器不受损坏。电路图中的芯片的IO口P26脚获得低电平输入),由用电保护电路原理图3可见,与门电路U8的输人为低电平,输出也为低电平,控制管Q1导通,电磁开关有电流通过而跳闸。

  当负载短路时,电线电流突然升得很大,磁感线圈的感应电压也很高,这会烧毁家庭用电故障提示器。为避免这种情况发生,仪器上设计有两个保险丝,同时仪器上还设计有两个超压保护电路。短路故障发生时,TA7666的7脚为低电平,经门电路使保护二极管的控制端为高电平。于是二极管短路导通。确保仪器安全。

  负载短路时。电线电流变得很大,使磁感线圈上产生的感应电压升得很高,这时。磁感线脚同时输出低电平,控制过程与前述相同,电磁开关立即切断电源。保证用电户电器设备的安全。3.3 超压保护电路工作原理

  如果降压变压器T2变比为1/50,降压变压器T2的次级绕组两端电JK设定安全值为Ur2=5.5 V。凶此输入用户的相电压也就最高不能大于265V,当干线电压过高时,获取的信号电压超过5.5V。这样申片机用电故障语音提示器就不仅仅提示,而且会使电路跳闸切断电源。

  开始安全提示的最低电压为250V,超电压分为四个级别,每个级差相差5V,最高为265V。电压在265V以下都只是进行安全提示。没有跳闸断电。只有在大于或等于265V时才立即跳闸断电并安全提爪。工作原理为:

  当干线V,经整流滤波后加至TA7666。使3脚输出高电平。由PC3输入8255,8255得剑干线电压过高信号。从字符存储器中调出原来存储的电压过高的宁信息。由PA0~PA7输出到HD44780字符液晶显示模块。于是。HD44780字符液晶显示模块开始显示电压过高。不安全的语句。同时,8255也从存储器中调出干线电压过高的语音信息。由PB0.PB7输出送到ISD2650语音芯片,此时ISD2650语音芯片驱动扬声器发出5句电压过高。不安全”的报警声音。提示用户注意用电的安全。但这只足提示,不切断电。当干线V时,变压器次级输出为5.6V,这时TA7666的5脚。由原来高电乎变为低电平。这时除字符和语音提示外。同时。或门电路也输出切断电源的控制信号,由电磁开关切断干线的3、4、5、6、7全为低电平。电磁开关立即切断电源以保护用电设备。另外,由于TA7666的7脚是高电平。VD2的控制脚为高电平,VD2导通,保护仪器不受损坏。电路图中的C1,C2为大电解电容,其作用是当干线被切断后。由于Cl,C2充有电压。使仪器七的信号保留一定时间,即延迟作用。

  根据实验室和几十户安装单片机多功能用电故障提示器试验可知,通过感应线圈与变压器输出电压来获取超压、过载和短路故障的检测电压。由TA7666电压比较集成电路把信号电压分为5个级别,运用8051单片机芯片进行电压PID控制,使用HD44780字符液品显示模块和ISD2650语音芯片进行文字与语音提示用电故障,并能适时自动跳闸,证明单片机多功能用电故障控制器具有件能稳定、安全、可靠是珲想的用电保护提示器。能适用于各种低压用电场合。

  论文创新点:用8051单片机实现了一个多功能用电故障控制器,具有字符提示和语音提示功能,改变厂目前漏电保护器和过载保护器功能单一,故障出现时没有任何提示等缺点。

  关键字:编辑:什么鱼 引用地址:AT89C5l单片机用电故障控制管理系统的设计上一篇:STC89C52单片机对数字温度计显示系统的设计

  ATMEAG16L有两个8位定时/计数器(T/CO、T/C2)和一个16位定时/计数器(T/C1)。每一个计数器都支持PWM(脉冲宽度调制)输出功能。PWM输出在电机控制、开关电源、信号发生等领域有着广泛的应用。 ATMEAG16L的定时/计数器时钟是可以选择的。它的时钟部分包括预分频器和一个多路选择器。预分频器可被认为是一个有多级输出的分频器。ATMEAG16L用一个10位的计数器把输入时钟分为4种可选择的分频输出。多路选择器可设置使用某一个分频输出,或者不使用分频输出和使用外部引脚输入时钟,下图为预分频器的基本结构。 ATMEAG16L定时/计数器的时钟选择 1.使用系统时钟 这种情况下使用系统时钟作为预

  的定时/ 计数器设计 /

  0 引 言 在2008年中科技奥运是非常重要的一个方面,而计时记分系统在竞赛中更是重中之重,可以说好的计时记分系统决定着举办的成败。 在篮球比赛中,总的倒计时是必需的,规定为12 min。除此以外,为了加快比赛节奏,还规定了队员的持球时间不能超过24 s,否则就犯规。这里所设计的计时器涵盖了以上要求,可用于篮球比赛中。用于对总时间和持球时间24 s的限制。 1 设计要求 该系统能完成的功能为:以89C5l单片机为核心器件,组成一个电子计时记分系统;系统显示由12位数码管组成,分别为记分牌与倒计时牌;可随时记分,随时暂停,随时开始。 根据设计功能,设计思路如下: (1)时间显示用6个数码管,分数显

  为核心器件的电子计时记分系统解析方案 /

  STM8L_5_TIMER:r:工程及main文件 2.Hardware:TIMER,CLK,LED,Delay 3.STM8L15x_StdPeriph_Driver:STM8自带库文件 4.Debug:hex文件存放于EXE文件夹 5.Function: TIMER1定时0.5s和TIMER4定时约0.5s等 /** ****************************************************************************** * @file main.c * @author Alex——小白 * @version V1.0 *

  学习例程(5)——TIMER1定时0.5s /

  引言 随着电子信息技术和计算机网络技术的发展,实现家居信息化、网络化是当前智能家居系统发展的新趋势。报警系统作为智能家居系统的一个重要组成部分,其性能的好坏直接关系到整个智能家居系统的优劣。把无线网络技术应用到家居报警系统中,通过各种传感器实时采集家居的环境信息,通过无线的方式将信息传输给家居控制中心, 能够弥补有线设备的缺陷, 具有价廉、可靠性高、等优点。 笔者根据无线网络技术和智能家居的特点,设计了一种基于无线网络技术的家居无线报警系统。该无线报警系统可以对整个家居的安全环境进行实时监控。 系统结构 本报警网络采用了星型拓扑结构,由中心节点和无线报警网络节点组成。中心节点是一个与计算机相连的无线通信模块

  的智能家居报警系统方案设计 /

  0 引言 随着微电脑应用的普及,以MCS-51单片机为核心的微机测控系统已随处可见。为满足用户要求,这些系统通常都具有数码显示时钟的功能。由于MCS-51内部包含2个定时计数器,通过采用将其中一个定时计数器用于软时钟设计的方法,可以大大节省硬件开销。本文提出了如何提高软时钟的定时精度,以及在软时钟存在的情况下,如何提高以MCS-51单片机为核心的测控系统的设计质量的方法。 1 MCS-51单片机内部定时计数器概述 MCS-51单片机内部包含2个定时计数器T0和T1,它们都是16位的加法计数器,既可用于定时,也可用于计数,在用于定时的情况下,计数脉冲由内部提供,因此计数速率固定为CPU振荡频率的1

  内部定时计数器作为软时钟的设计方案 /

  恩智浦半导体NXP Semiconductors N.V.今天宣布推出LPC1100L和LPC1300L系列 微控制器 ,为业界32位微控制器运行功耗树立了新标杆。LPC1100L和LPC1300L系列微控制器将超低漏电流技术与恩智浦的高能效库集于一体,形成了全新的低功耗平台。新型微控制器还具有独特的API控制功率模型,为用户功率管理带来更多方便。LPC1100L和LPC1300L的32位超低功耗表现与集成功率模型为照明控制器、数字功率转换和管理系统、便携式消费类电子产品及配件提供了理想的高能效解决方案。 业界最低的32位动态功耗 LPC1100L微控制器采用ARM Cortex-M0 处理器 ,具有业界32位微

  它的一些物理特性如工作频段、供电电压、数据传输速率就不详细介绍了,直接上代码。 1.首先是发送端: // Define SPI pins #include reg51.h #define uchar unsigned char /***************************************************/ #define TX_ADR_WIDTH 5 // 5字节宽度的发送/接收地址 #define TX_PLOAD_WIDTH 4 // 数据通道有效数据宽度 sbit LED = P2^1; sbit KEY1 = P3^1; sbit KEY2 = P3^2; uch

  恩智浦半导体(NXP Semiconductors N.V.,纳斯达克代码:NXPI)今日宣布推出其语音解决方案SLN-LOCAL-IOT。这是一个用于离线语音控制的完全集成开发平台。该解决方案包含一个完整的硬件模块设计和必要的相关软件,用于通过可自定义的唤醒词和本地命令来实施远场语音控制。该解决方案基于i.MX RT106L跨界微控制器(MCU),可满足广泛的智能家居、商用和工业市场对嵌入式语音控制的需求。 基于恩智浦i.MX RT106L MCU的语音控制解决方案,原始设备制造商(OEM)可以利用“交钥匙”解决方案大幅降低系统成本并缩短上市时间。该解决方案可为最终用户提供私密、安全、低延迟、无需动手操作的体验。此外,

  满足智能家居语音需求 /

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