基于51單片機(jī)的直流電源控制板設(shè)計(jì)

　　引 言

　　多單片機(jī)直流電源控制板包括A/ D 采集與轉(zhuǎn)換、測(cè)量、顯示、同步、自動(dòng)相序判定、移相觸發(fā)、過流/ 過壓保護(hù)、缺相檢測(cè)等部分，與整流變壓器，蓄電池，儀表等部件一起構(gòu)成成套裝置。

　　1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　1. 1 整流變壓器及主電路

　　整流變壓器及主電路的電路如圖1 所示。多單片機(jī)直流電源控制系統(tǒng)的變流主電路是三相橋式全控整流電路，整流變壓器一次側(cè)控制保護(hù)器件有繼電器、控制開關(guān)、熔斷器、電源指示燈等，一次側(cè)接380 V 交流電源。變壓器二次側(cè)作為三相橋式全控整流電路供電電源，主電路中有六個(gè)晶閘管，該電路中晶閘管的觸發(fā)脈沖電路必須滿足以下條件:

　　圖1 整流變壓器及主電路

　　( 1) 觸發(fā)脈沖必須與主回路電源同步并有一定的移相范圍;( 2) 觸發(fā)脈沖應(yīng)有一定的寬度，以保證被觸發(fā)的晶閘管可靠導(dǎo)通;( 3) 觸發(fā)脈沖的前沿應(yīng)盡量陡并具有足夠的功率。

　　1. 2 電源控制板硬件框圖

　　直流電源控制板由四片51 系列單片機(jī)組成，分別為GMS97C52，GMS97C51 和兩片AT89C2051。

　　GMS97 系列單片機(jī)由韓國(guó)LG 公司生產(chǎn)，與TntelMCS 51 系列單片機(jī)兼容，且具有低功耗、價(jià)格便宜、OT P( One Time Pro grammable) 等特點(diǎn)。電源控制板硬件框圖如圖2 所示。

　　圖2 電源控制板硬件框圖

　　四塊單片機(jī)功能簡(jiǎn)介如下:

　　( 1) U18 ( ( AT89C2051) 用于接收交流電壓，形成矩形同步脈沖，送U 20轉(zhuǎn)發(fā)移相脈沖; 同時(shí)用于判別相序、檢測(cè)斷線功能。

　　( 2) U20 ( GMS97C52) 用于A/ D 采集測(cè)量，將采集到的測(cè)量值進(jìn)行數(shù)字濾波后與整定值比較，根據(jù)偏差值修改控制量，從而達(dá)到調(diào)整電流電壓的目的。同時(shí)將人機(jī)聯(lián)系的輸入值、修改電壓、電流的整定值存儲(chǔ)于E2 PROM，顯示參數(shù)和故障信息。

　　( 3) U19 ( GMS97C51) 是供遠(yuǎn)控或成組用，接收遠(yuǎn)方控制信息并傳輸給U20 ( GMS97C52) ，同時(shí)處理由U20輸入的報(bào)警信息。

　　( 4) U23 ( A T89C2051) ，接收移相脈沖，調(diào)整其寬度，輸出雙窄脈沖觸發(fā)晶閘管。