基于單片機AT89C51的時間/位移換向控制器設(shè)計
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電路組成及工作原理
SWHX-1的內(nèi)部電路如圖1所示。該系統(tǒng)分為輸入輸出電信號轉(zhuǎn)換、CPU 軟件編程控制和定時延時設(shè)定三部分，整個電路共有14條引出線，其中2、3、4腳為直流地線公共端VGND。該器件可用交直流兩種供電方式工作。當(dāng)用交流供電時，通過引腳13、14輸入交流12 V，經(jīng)橋式整流、穩(wěn)壓后供給內(nèi)部電路恒壓基準(zhǔn)電源，并將整流后的直流12 V經(jīng)引腳1、2、3、4送出，以供外部其它電路使用；當(dāng)用直流供電時，引腳1、2、3、4則變?yōu)檩斎攵?，輸入?2V直流電壓經(jīng)穩(wěn)壓后再供給內(nèi)部電路，該方式可省去交流電源，但要注意將引腳14、13置于懸空狀態(tài)。
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| 圖1 時間/位移換向器電路原理圖 |
SWHX-1內(nèi)部電路設(shè)計有1路換向延時和2路定時輸出，換向延時時間是指正向(或反向)輸出組被關(guān)斷后延時一段時間后才開通反向(或正)組工作的時間，用戶可在0．5～2s之間任意設(shè)定；2路定時時間分別是指正向和反向組輸出的工作時間，用戶可在1m～7h31m之間任意設(shè)定。若1m～7h31m 的定時時間不能滿足使用要求時，另留有4個端口P1～P4，可外接4個時間繼電器或4個行程開關(guān)以彌補。Pl和P3為正向組，P2和P4為反向組。
◇ 延時時間的設(shè)定
(1)延時時間設(shè)定法
圖1中t0～t4為換向延時時間設(shè)定短接開關(guān)，t0為對地公共端，t1～t4分別與0．5 s、1 s、1．5 s、2 s相對應(yīng)，二者短接時，通過CPU軟件編程可實現(xiàn)相應(yīng)的換向延時。例如t0與t1短接時，延時為0．5 s；t0與t3短接時，延時為1．5 s。
(2) 定時時間設(shè)定法
圖1中的S1和S2為8位定時時間設(shè)定撥位開關(guān)，每個開關(guān)前三位為小時位，后5位為分鐘位，采用二進制編碼方式，當(dāng)8位撥碼選定后，通過CPU的P1和P2口送入，經(jīng)軟件編程控制，實現(xiàn)相應(yīng)的定時功能。所以每路的定時時間可在1m一7h31m之間任意設(shè)定。
◇ 定時換向器的工作原理
當(dāng)SWHX一1用做定時換向控制時，CPU首先讀入撥位開關(guān)S的定時設(shè)定值，經(jīng)軟件編程識別并通過CPU內(nèi)部定時器和軟件延時實現(xiàn)，當(dāng)定時時間到后，將通過P0口經(jīng)引腳12、11送出一個定時到脈沖，當(dāng)引腳12、11分別與5、7腳短接時，該定時到脈沖將向CPU產(chǎn)生一個中斷請求信號，CPU接收到這一中斷請求后會通過引腳Vs1端口輸出一個封鎖電位信號，以停止當(dāng)前正在工作的一組，并經(jīng)0．5～2 s延時后，通過引腳Vs2端口輸出一個啟動信號，來啟動另一組開始工作，從而完成一次換向工作周期。反之亦然，周而復(fù)始。
◇ 做位移換向器的工作原理
當(dāng)SWHX一1用做位移換向控制時，上述定時功能將不起作用，而是將位移檢測傳感器(一般為行程開關(guān))送來的“位移到”信號通過引腳5、7端口向CPU發(fā)出中斷請求，當(dāng)CPU接到該中斷請求信號以后，則完成上述換向工作過程。另外，引腳6、8是用于位移限制的，因為絕大多數(shù)實際生產(chǎn)過程中的位移都是有限制的，所以將限位傳感器發(fā)出的信號經(jīng)端口6、8送入，CPU在接到該請求信號后，立即通過引腳9、10發(fā)出限位封鎖信號，以停止位移工作。
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