基于STC12C5A60S2的雙電源供電智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、基于stc12c5a60s2的雙電源供電智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)手術(shù)室、高層建造平安保障系統(tǒng)、熱電站、化工企業(yè)、銀行等，都要求配備起碼兩路電源來保證供電的延續(xù)性。因此，需要一種能在兩路電源之間舉行自動(dòng)轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)，以保證正在用法中的電源浮現(xiàn)故障時(shí)能自動(dòng)轉(zhuǎn)換到另一路正常電源。雙電源供電系統(tǒng)的應(yīng)用場合打算其牢靠性尤為重要，若兩路電源不能準(zhǔn)時(shí)舉行轉(zhuǎn)換或者轉(zhuǎn)換失敗，會(huì)給人們的生活和生產(chǎn)帶來嚴(yán)峻的傷害。隨著無線通訊技術(shù)的進(jìn)展，本文結(jié)合比較有用的gsm無線通訊技術(shù)，設(shè)計(jì)研制了一種工作平安牢靠性高、硬件結(jié)構(gòu)容易、成本低廉的雙電源供電系統(tǒng)智能控制器。本文討論的控制器對(duì)提升該類產(chǎn)品技術(shù)水平、推進(jìn)產(chǎn)品更新?lián)Q代具有重要意義，

2、且應(yīng)用前景廣大。1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)本文提出了基于stc12c5a60s2的雙電源供電智能控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)常用電和備用電的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并實(shí)現(xiàn)兩路電源平安牢靠切換。同時(shí)系統(tǒng)完成對(duì)電壓數(shù)據(jù)的采集和傳輸，現(xiàn)場的顯示模塊由12864液晶和組成，完成容易電壓顯示和工作模式的指示，有效數(shù)據(jù)通過gsm模塊發(fā)送到后臺(tái)監(jiān)控主機(jī)，便于統(tǒng)一管理，此外，用戶可以按照自己的要求實(shí)現(xiàn)將相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送到指定手機(jī)的功能。該雙電源供電智能控制系統(tǒng)包括：、控制器、信號(hào)檢測(cè)模塊、遠(yuǎn)程無線模塊、時(shí)鐘模塊、輸出控制模塊、鍵盤、和led人機(jī)交互模塊。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1所示。圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2 硬件設(shè)計(jì)2.1 控制電路本系統(tǒng)的控制部分是以stc12c5

3、a60s2單片為核心機(jī)構(gòu)成的最小系統(tǒng)，此外，為便利程序下載，設(shè)計(jì)了基于ch340的程序下載接口電路，最小系統(tǒng)和程序下載電路2所示。圖2 單片機(jī)最小系統(tǒng)2.2 檢測(cè)電路在智能控制系統(tǒng)中，檢測(cè)部分實(shí)現(xiàn)對(duì)各路電壓信號(hào)的采集、調(diào)理等功能，主要有三部分組成：溝通信號(hào)隔離與采集、模擬信號(hào)通道選通、溝通小信號(hào)的抬升與尾隨。2.2.1 信號(hào)隔離采集及信號(hào)的選通為了消退強(qiáng)電回路對(duì)弱電回路的影響，庇護(hù)檢測(cè)回路，在采集溝通信號(hào)時(shí)選用了變比為1000:1000的溝通互感器zmpt101b，主要作用為隔離強(qiáng)電回路；檢測(cè)信號(hào)多路選通的實(shí)現(xiàn)則選用了模擬開關(guān)cd4051。3所示，溝通電壓信號(hào)經(jīng)過r1限流，將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為電流

4、信號(hào)，經(jīng)過電流互感器后，通過運(yùn)放ua741再將電流信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)。圖3 溝通信號(hào)采集電路2.2.2 溝通信號(hào)抬升與尾隨因?yàn)榭刂破鞯腶d口只允許輸入05v的電壓信號(hào)，因此需要將正負(fù)半軸均有的溝通信號(hào)舉行抬升，即在原有信號(hào)的基礎(chǔ)之上增強(qiáng)一個(gè)大小為2.5v的直流信號(hào)，為了防止負(fù)載對(duì)檢測(cè)信號(hào)的影響，在此后端添加電壓尾隨電路。硬件電路4所示。2.3 人機(jī)交互系統(tǒng)中為便利用戶觀看電源工作狀態(tài)和設(shè)置相關(guān)參數(shù)，鑒于輸入信息相對(duì)容易，因此采納自立式鍵盤；顯示方式為led和lcd，led用來指示各電源的工作狀態(tài)，lcd則用來顯示當(dāng)前工作電壓等信息。圖4 信號(hào)抬升電路圖5 無線通信電路2.4 無線通訊模塊本系統(tǒng)

5、為了便利用戶統(tǒng)一管理和準(zhǔn)時(shí)有效的得知電源的工作方式，為其配備了無線通訊功能，一方面現(xiàn)場的數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)發(fā)送給后臺(tái)監(jiān)控，將現(xiàn)場數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示出來；另一方面用戶可以通過后臺(tái)的監(jiān)控軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場的控制與操作。此外，本系統(tǒng)中，用戶可以將部分手機(jī)配置為終端，同時(shí)具有接收數(shù)據(jù)和控制現(xiàn)場設(shè)備的功能。3 軟件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)包括控制器軟件設(shè)計(jì)和后臺(tái)監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)。3.1 控制器軟件設(shè)計(jì)根據(jù)軟件設(shè)計(jì)要求，本系統(tǒng)依舊采納模塊化程序設(shè)計(jì)6,7，主要包括：定時(shí)器模塊、ad采樣模塊、lcd顯示模塊、串口通訊模塊等，程序流程圖6所示。圖6 控制器程序框圖3.2 后臺(tái)監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)中，為便利用戶實(shí)現(xiàn)控制器統(tǒng)一管理和數(shù)據(jù)的采集，設(shè)計(jì)了基于的后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場控制器的控制與設(shè)定，同時(shí)將現(xiàn)場的狀態(tài)與數(shù)據(jù)舉行實(shí)時(shí)顯示。此外，系統(tǒng)具備基本的權(quán)限管理、數(shù)據(jù)庫管理等功能。labview開發(fā)的后臺(tái)監(jiān)控具有開發(fā)周期短、界面美觀、界面具備人性化等特點(diǎn)8，監(jiān)控主界面8所示。圖7 監(jiān)控主界面4 試驗(yàn)在本系統(tǒng)中，信號(hào)采集與信號(hào)調(diào)理是實(shí)現(xiàn)控制的重要環(huán)節(jié)，因此為便利試驗(yàn)，削減器件損耗，運(yùn)用軟件multisim10舉行仿真切驗(yàn)，試驗(yàn)波形與實(shí)際測(cè)得波形8所示。5 總結(jié)設(shè)計(jì)了基于stc12c5a60s2的雙電源供電智能控制系統(tǒng)，通過理論分析與實(shí)際試驗(yàn)測(cè)試證實(shí)了系統(tǒng)的可行性和牢靠性，該系統(tǒng)可以平安牢靠地實(shí)現(xiàn)