旋風(fēng)預(yù)熱器教研平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
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2.2信號(hào)采集放大電路
采用恒流源驅(qū)動(dòng)，首先采用儀表放大器 AD620放大傳感器來(lái)的信號(hào)。四集成運(yùn)放合一的 LM324，組成常規(guī)正向電壓放大和跟隨電路，用于檢測(cè)信號(hào)的放大、整形。由于 ADUC841內(nèi)集成有12-bit的ADC缺省與P1端口連接，故將放大整形后的檢測(cè)信號(hào)直接連接到 P1口即實(shí)現(xiàn)了模擬量檢測(cè)信號(hào)的讀入。在單片機(jī)內(nèi)將所采集的檢測(cè)信號(hào)變?yōu)閿?shù)字量并做若干量綱變化后，從其TXD/RXD口輸出。
其信號(hào)首先通過(guò)MAX232將TTL電平裝換為RS232電平，繼而通過(guò)系統(tǒng)串口與上位計(jì)算機(jī)間的串口相連。實(shí)現(xiàn)將所采集的各個(gè)傳感器的信號(hào)上傳到PC機(jī)，數(shù)字電源與模擬電源分別采用7805穩(wěn)壓并在輸出電容處并有發(fā)光二極管作為電源指示用。
本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/162972.htm
2．3 可控硅控制電路
可控硅控制板由三部分組成：1. 計(jì)數(shù)振蕩生成電路；2. 同步檢測(cè)電路；3. 可控硅控制電路。 計(jì)數(shù)振蕩生成電路采用16.384MHz 的有源晶振作為計(jì)數(shù)脈沖振蕩源，并用 74LS14 施密特觸發(fā)器對(duì)其進(jìn)行整形[7]，經(jīng)計(jì)數(shù)器74LS90 十分頻和 CD4020六十四分頻后，得到頻率為
25.6kHz 的振蕩脈沖給 CD4516 的CP 端進(jìn)行計(jì)數(shù)[7]。
同步檢測(cè)電路采用一個(gè)220V/15V的變壓器得到 15V 的交流電，然后對(duì)其進(jìn)行全波整流，再通過(guò)光電耦合器TIL113 等組成的同步電路，得到與正弦信號(hào)的真實(shí)過(guò)零點(diǎn)同步的脈沖序列，作為可控硅的同步信號(hào)，送可預(yù)置計(jì)數(shù)器CD4516 的預(yù)置端PE。
系統(tǒng)中采用兩片CD4516級(jí)聯(lián)組成的8位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器對(duì)頻率為25.6kHz的振蕩脈
沖計(jì)數(shù)。由于計(jì)數(shù)脈沖頻率為 25.6kHz，因此理論上在 180度應(yīng)該有 25600/(2*500)=256個(gè)計(jì)數(shù)脈沖；相位分辨率為 180/256=0.7度。這樣使可控硅全導(dǎo)通的數(shù)值對(duì)應(yīng)為 FFH(十進(jìn)制數(shù)255)；使可控硅關(guān)斷的數(shù)值對(duì)應(yīng)為0。顯然若希望可控硅從θ角開(kāi)始導(dǎo)通，則計(jì)數(shù)器需要計(jì)θ
*256/180取整個(gè)脈沖。
AT89C2052接收到上位機(jī)從串口傳來(lái)的控制信號(hào)(0-255對(duì)應(yīng)期望導(dǎo)通角 ), 將其轉(zhuǎn)化為一個(gè)八位二進(jìn)制數(shù)后通過(guò)其P1口分送到兩個(gè)CD4516的預(yù)置數(shù)端。正弦波過(guò)零點(diǎn)時(shí)，同步的脈沖為1輸入到 CD4516 的預(yù)置端PE，將預(yù)置數(shù)值寫(xiě)入 CD4516。正弦波過(guò)零點(diǎn)后，同步的脈沖為0，CD4516開(kāi)始脈沖計(jì)數(shù)。當(dāng)計(jì)數(shù)到達(dá)預(yù)設(shè)值時(shí)它的 CO端輸出負(fù)脈沖，經(jīng)驅(qū)動(dòng)器7407后送給光電耦合器MOC3020的腳2，來(lái)觸發(fā)可控硅 G極，導(dǎo)通可控硅來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。這樣通過(guò)控制雙向可控硅的導(dǎo)通角對(duì)風(fēng)機(jī)的輸入電壓進(jìn)行了控制，從而得到不同的電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)而得到預(yù)設(shè)的風(fēng)量。
3 上位機(jī)管理系統(tǒng)
上位機(jī)管理系統(tǒng)由前段界面與后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)組成常規(guī)C/S系統(tǒng)。同時(shí)包含有通訊處理程序通過(guò)串口與單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
技術(shù)上主要使用VB的Ms Comm控件 [10]將上位機(jī)的控制指令發(fā)往 AT89c2051,同時(shí)將 ADU841送來(lái)的檢測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)讀入。此處的難點(diǎn)是串口通訊程序與數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)程序之間的配合，經(jīng)過(guò)多次測(cè)試后采用了環(huán)形鏈表緩沖區(qū)方案。即串口通訊程序在響應(yīng)ComEvReceive事件[8]中將單片機(jī)傳來(lái)數(shù)據(jù)的寫(xiě)入環(huán)形鏈表(節(jié)點(diǎn)同時(shí)標(biāo)記時(shí)間戳)數(shù)據(jù)區(qū)尾部。同時(shí)定時(shí)器周期觸發(fā)存儲(chǔ)事件，通過(guò)ADO將環(huán)形鏈表數(shù)據(jù)區(qū)頭部一定數(shù)量的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)寫(xiě)入到 SQL Server2000數(shù)據(jù)庫(kù)中的表，成功存入后清空其節(jié)點(diǎn)內(nèi)容為串口程序?qū)懭胄碌纳蟼鲾?shù)據(jù)騰出空間。見(jiàn)圖4環(huán)形鏈表運(yùn)行示意圖。通過(guò)合理設(shè)置環(huán)形鏈表節(jié)點(diǎn)數(shù)、波特率和定時(shí)器事件間隔時(shí)間，使得在緩沖區(qū)內(nèi)寫(xiě)入和讀出清除兩種操作的平均吞吐率保持一致即可。這樣可以實(shí)現(xiàn)程序的高效運(yùn)行，同時(shí)固定的緩沖儲(chǔ)存區(qū)的方案較動(dòng)態(tài)數(shù)組開(kāi)辟空間方案更加穩(wěn)定。
前端界面上用戶可直接選擇設(shè)置端口數(shù)據(jù)，顯示感興趣的信號(hào)數(shù)據(jù)并對(duì)風(fēng)機(jī)等裝置進(jìn)行控制。為了數(shù)據(jù)檢索顯示方便數(shù)據(jù)庫(kù)中分別建有不同測(cè)試信號(hào)的視圖和常規(guī)處理存儲(chǔ)過(guò)程。從而實(shí)現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)的顯示、回放和分析。
評(píng)論