SPE61A單片機(jī)為核心開(kāi)發(fā)新式驗(yàn)電器的設(shè)計(jì)思想和方法

在本系統(tǒng)中，SPE61A單片機(jī)主要監(jiān)測(cè)和處理輸入信號(hào)。在接收到來(lái)自信號(hào)處理模塊的信號(hào)后單片機(jī)將相應(yīng)的判斷，并將處理結(jié)果發(fā)送到后續(xù)電路。

4 語(yǔ)音模塊

語(yǔ)音提示信息處理由SPE61A自帶的語(yǔ)音模塊完成。本系統(tǒng)中直接在該模塊中外接功放電路和喇叭，語(yǔ)音提示信息通過(guò)外接喇叭發(fā)出。

5 指示模塊

指示模塊由兩只發(fā)光二極管組成，分別為紅色和綠色，紅色表示有電，綠色表示無(wú)電。由于SPE61A端口有足夠的驅(qū)動(dòng)能力，因此，本系統(tǒng)中直接將發(fā)光二極管接入到單片機(jī)端口中。

圖3 信號(hào)傳送

6 信號(hào)發(fā)傳送模塊

本驗(yàn)電器不僅要把高壓線是否帶電狀況在指示模塊中顯示出來(lái)，還要將該信號(hào)送往室內(nèi)監(jiān)控計(jì)算機(jī)中進(jìn)行監(jiān)控。如果將信號(hào)通過(guò)驗(yàn)電器裝置發(fā)送到計(jì)算機(jī)就遇到一個(gè)共地線問(wèn)題，要讓計(jì)算機(jī)正確地識(shí)別驗(yàn)電器傳送過(guò)來(lái)的信號(hào)就必須使計(jì)算機(jī)和驗(yàn)電器共一個(gè)地線，否則，會(huì)因傳送線路過(guò)長(zhǎng)不共地線而導(dǎo)致計(jì)算機(jī)識(shí)別信號(hào)出錯(cuò)。本裝置的信號(hào)傳送方式如圖3所示，由計(jì)算機(jī)發(fā)送信號(hào)，驗(yàn)電器內(nèi)部通過(guò)繼電器開(kāi)關(guān)來(lái)控制有電或無(wú)電線路的導(dǎo)通或斷開(kāi)，計(jì)算機(jī)接收由自己發(fā)送的經(jīng)過(guò)繼電器開(kāi)關(guān)送來(lái)的兩路信號(hào)，若有電線路送來(lái)高電平信號(hào)，則無(wú)電線路送來(lái)低電平，此時(shí)高壓線有電;若無(wú)電線路送來(lái)高電平信號(hào)，則有電線路送來(lái)低電平，高壓線無(wú)電，若兩路線路都送來(lái)高電平信號(hào)或低電平信號(hào)則電路出錯(cuò)。

語(yǔ)音模塊中的功放電路、指示模塊中發(fā)光二極管和信號(hào)發(fā)送模塊中控制電路都以檢測(cè)地線作為地線，這樣就可以完成對(duì)傳感器傳輸線路的判斷，避免傳感器線路的斷開(kāi)而發(fā)出錯(cuò)誤的指示信息。

另外，由于硬件都必須在室外工作，因此，整個(gè)硬件設(shè)備都被安裝在以各特殊設(shè)計(jì)的防水金屬外殼中。

系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

圖4 軟件流程圖

系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)如圖4所示。在系統(tǒng)第一次上電運(yùn)行時(shí)先初始化到有電狀態(tài)并將該信號(hào)端口中的指示模塊中顯示結(jié)果，調(diào)用語(yǔ)音子程序輸出語(yǔ)音提示信息。延時(shí)1s后將狀態(tài)鎖存。系統(tǒng)先對(duì)輸入端口進(jìn)行掃描，再將掃描結(jié)果與鎖存器中數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如果相同則直接清看門狗返回到端口掃描進(jìn)入下一次循環(huán),如果不相同則將掃描結(jié)果(有電或無(wú)電)輸出到端口中的指示模塊中顯示結(jié)果，然后調(diào)用語(yǔ)音子程序輸出語(yǔ)音提示信息，再清看門狗，返回到狀態(tài)鎖存，將本次采集的狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行鎖存，用于下一次采集信號(hào)時(shí)比較之用，然后進(jìn)入下一次循環(huán)。為了保證系統(tǒng)能正常運(yùn)行，在兩個(gè)分支循環(huán)中都設(shè)有清看門狗程序。

系統(tǒng)整個(gè)工作流程如下：第一次上電工作或重啟后工作顯示為有電狀態(tài)，并且發(fā)出有電語(yǔ)音提示，延時(shí)1秒后如果指示狀態(tài)沒(méi)有改變則表明線路有電，否則延時(shí)結(jié)束會(huì)改變指示狀態(tài)，并且有無(wú)電語(yǔ)音提示，表明線路無(wú)電。

另外，在語(yǔ)音輸出中語(yǔ)音提示為“線路上電，請(qǐng)注意安全”和“線路斷電”等兩句語(yǔ)音。

結(jié)束語(yǔ)

非接觸式驗(yàn)電器在進(jìn)行驗(yàn)電工作時(shí)不需要與高壓線直接接觸，使用起來(lái)安全、方便。本文設(shè)計(jì)的驗(yàn)電器采用單片機(jī)作為檢測(cè)和控制核心，在驗(yàn)電提醒時(shí)兼有視覺(jué)和語(yǔ)音提示，系統(tǒng)信號(hào)穩(wěn)定，可靠性高。