基于51單片機的自動轉(zhuǎn)換開關(guān)控制器設(shè)計
3.ATSE控制器的軟件設(shè)計(The software design of the ATSE controller)
ATSE控制器的核心控制器是單片機,應(yīng)用中采用Atmel公司的AT89s52單片機,采用keil C51編程,軟件完成整個控制器的功能,包括輸入交流電采樣選擇、A/D轉(zhuǎn)換接口、電壓采樣、采樣數(shù)據(jù)處理、選項設(shè)置、電機正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)控制以及開關(guān)位置檢測等功能。軟件的整體框圖見圖5。以下部分是對軟件各部分的介紹。
1)上電初始化
上電初始化主要完成定時器初始化、端口初始化和各標(biāo)志位的初始化功能。在控制器的設(shè)計中,交流電壓的數(shù)據(jù)采集是300ms采一路電壓,整個6路電壓需要1.8s完成,數(shù)據(jù)采集的定時是通過單片機的定時器1中斷完成[4]。定時器初始化完成定時器初值、工作模式的設(shè)置。
2)電動/自動檢測
通過對電動/自動按鈕的采樣,決定控制器處于電動狀態(tài)還是自動狀態(tài),高為自動狀態(tài),低為電動狀態(tài)。
3)電動狀態(tài)
控制器在電動狀態(tài)下,通過按鈕設(shè)置ATSE轉(zhuǎn)到0位、Ⅰ位和Ⅱ位。圖6是ATSE轉(zhuǎn)到0位的框圖,轉(zhuǎn)到Ⅰ位和Ⅱ位框圖相似。
4)自動狀態(tài)
ATSE控制器在自動狀態(tài)下,完成輸入交流電采樣選擇、電壓采樣、采樣數(shù)據(jù)處理、電機正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)控制以及開關(guān)位置檢測等功能。見圖7。
定時選擇采樣的電壓:根據(jù)定時器的計數(shù)值(本設(shè)計為10ms中斷一次),即計數(shù)值為30(300ms),60(600ms)…180(1.8s)時選擇相應(yīng)的交流電選通輸入。
A/D采樣:在交流電選通輸入時,開啟A/D轉(zhuǎn)換芯片(ADC0832),采集數(shù)字量。
數(shù)據(jù)處理:根據(jù)采集的數(shù)據(jù)判斷常用電源和備用電源是否正常,在系統(tǒng)中電壓的正常范圍為180-255v之間,在系統(tǒng)的設(shè)定中,220v對應(yīng)的數(shù)字量為186,180V和255V對應(yīng)的數(shù)字量分別為152和216,常用電源和備用電源中有一相電壓有故障,就認(rèn)為不正常,并置相應(yīng)的標(biāo)志位。
開關(guān)轉(zhuǎn)動控制:根據(jù)常用電源和備用電源是否正常,把開關(guān)轉(zhuǎn)到相應(yīng)的位置,圖8為程序框圖。在圖8中,轉(zhuǎn)到0位、Ⅰ位和Ⅱ位的框圖見圖6。
4.結(jié)論
經(jīng)過實際工作的測試,本文中的ATSE控制器的設(shè)計,達(dá)到預(yù)期的目的,符合設(shè)計CB型ATSE的國家標(biāo)準(zhǔn),完成了自動/電動設(shè)置、檢測斷路、欠壓、過壓情況,并根據(jù)設(shè)置和檢測情況使ATSE轉(zhuǎn)到相應(yīng)的位置。
該控制器達(dá)到了產(chǎn)品生產(chǎn)的要求,現(xiàn)已經(jīng)投入批量生產(chǎn)。
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