Cung cấp năng lượng ổn định thông minh của máy vi tính chip đơn
Cung cấp năng lượng DC là một công cụ điện tử phổ biến, được sử dụng rộng rãi trong các thí nghiệm giảng dạy và nghiên cứu khoa học và các lĩnh vực khác. Hầu hết các nguồn cung cấp điện ổn định DC hiện đang sử dụng có nhiều thiếu sót, vì vậy tỷ lệ thất bại cao. Bộ nguồn được điều chỉnh thông minh được thiết kế và sản xuất với máy vi tính đơn chip vì lõi không chỉ đơn giản trong mạch điện, giá thấp và hiệu năng tuyệt vời. Bộ nguồn được điều chỉnh thông minh có thể sử dụng máy vi tính đơn chip để thiết lập hệ thống giám sát và bảo vệ kỹ lưỡng để đảm bảo hoạt động đáng tin cậy của nguồn điện.
Nó có giá trị sử dụng cao và phù hợp để tối ưu hóa chi phí thấp cho nguồn cung cấp điện ổn định DC trong các phòng thí nghiệm của trường.
1 Nguyên tắc hệ thống
Thiết bị được hiển thị trong Hình 1. Nguồn cung cấp ổn định thông minh này dựa trên nguồn cung cấp năng lượng chuyển đổi và máy vi tính đơn chip hiệu suất cao làm lõi điều khiển để tạo thành mạch xử lý dữ liệu. Với sự hỗ trợ của phần mềm phát hiện và điều khiển,
Dòng điện và điện áp đầu ra nguồn được lấy mẫu và so sánh với dữ liệu đã cho để điều chỉnh và kiểm soát trạng thái làm việc của nguồn điện chuyển mạch, đồng thời theo dõi nhiệt độ làm việc và dòng điện đầu ra của mạch chuyển mạch. Hay nói, là một tài tài của, qua, qua, qua một tài khác, qua giữ, qua một tài khác
2 Thiết kế phần cứng
Hình 1 Sơ đồ khối cung cấp điện ổn định thông minh
Điện áp đầu vào, dữ liệu hiện tại, nhiệt độ và dữ liệu điều chỉnh độ rộng xung từ bàn phím
2. 1 Máy vi tính một chip tạo thành một hệ thống Máy vi tính đơn chip cung cấp năng lượng ổn định thông minh
**** Hệ thống chọn 8051 làm CPU ở đây, bao gồm 16kRAM (bộ nhớ dữ liệu chip 62128) và 32kROM (bộ nhớ chương trình chip 27256) và 1kEEROM. EEROM được sử dụng để lưu dữ liệu cuối cùng, v.v. Bộ vi điều khiển đọc dữ liệu từ EEROM để kiểm soát đầu ra nguồn mỗi khi nó được bật. Ngoài ra, một đoạn mạch tích hợp 8155 được mở rộng để bổ sung cho cổng 8051 IΠO, trong đó cổng A của 8155 được sử dụng làm đầu ra, cung cấp cổng dữ liệu hiển thị LED, cổng B được sử dụng làm cổng đầu vào bàn phím và cổng C được sử dụng làm đầu ra, cung cấp tín hiệu xung kích thích của mạch điều chỉnh công tắc. Xem sơ đồ khối cụ thể
Hình 2.
2.2 Kênh đầu vào cảm biến và chuyển đổi AΠD Hệ thống vi máy tính đơn chip phát hiện dòng điện và điện áp thông qua cảm biến dòng điện và điện áp, và đo hai tín hiệu tương tự, được khuếch đại đầu tiên bởi các bộ khuếch đại tương ứng của chúng để trở thành tín hiệu phù hợp của bộ chuyển đổi AD và được gửi đến bộ chuyển đổi đa kênh CD4051. Bộ chuyển đổi AΠD chuyển đổi AΠD thành tín hiệu số, sau đó được gửi đến máy vi tính đơn chip 8051 thông qua bộ ghép quang. Cảm biến nhiệt độ sử dụng công tắc điều chỉnh nhiệt độ trạng thái rắn AD22105 được ADI giới thiệu ở đây và các thay đổi chuyển đổi đầu ra của nó được nhập trực tiếp vào 8051.
34
2. 3 Mạch tạo tín hiệu điều khiển ống để điều khiển chính xác
Thiết kế 3 phần mềm
Đối với đầu ra điện áp của mạch chuyển đổi, hệ thống này áp dụng phương pháp điều khiển độ rộng xung để điều chỉnh trạng thái làm việc của ống công tắc. Theo thuật toán điều khiển điện áp (có thể sử dụng thuật toán điều khiển PID cải tiến), đặt 8155 để tạo tín hiệu sóng vuông với các chu kỳ nhiệm vụ khác nhau (0 ～ 90%) và xuất điện áp đặt qua mạch điều chỉnh công tắc điều khiển bộ ghép.
2. 4 Hệ thống giám sát và bảo vệ Để làm cho nguồn cung cấp điện được điều tiết thông minh hoạt động một cách đáng tin cậy và an toàn, hệ thống này được trang bị nhiều hệ thống giám sát và bảo vệ, chủ yếu bao gồm bảo vệ quá nhiệt, bảo vệ quá dòng và bảo vệ ngắn mạch.
2. 5 Bàn phím và mạch hiển thị Bàn phím và * phần hiển thị của nguồn điện ổn định thông minh được lắp đặt trên bảng điều khiển của thiết bị. Nó bao gồm 8 ống kỹ thuật số LED, 3 đèn LED và 16 phím, trong đó 4 ống kỹ thuật số hiển thị điện áp nguồn. , Ống kỹ thuật số 4 chữ số hiển thị hiện tại và 3 đèn đóng vai trò hiển thị cảnh báo. Bàn phím và mạch hiển thị được kết nối với 8051 thông qua mạch giao diện 8155.
Hình 3 Biểu đồ luồng chương trình chính
Phần mềm hệ thống bao gồm một chương trình chính, hai chương trình dịch vụ ngắt và chương trình con, điều khiển việc cung cấp năng lượng được điều tiết thông minh để hoạt động một cách có trật tự.
Lưu đồ chương trình chính được hiển thị trong Hình 3.
Trong quá trình khởi tạo, trước tiên hãy đặt lại từng cổng 8051, sau đó đọc dữ liệu được lưu trước khi tắt máy cuối cùng từ EEROM, điều khiển mạch chuyển đổi và hiển thị nó. Sau khi khởi tạo xong, ngắt được bật. Nếu
Nếu có yêu cầu ngắt, hãy trả lời, nếu không, thực hiện lấy mẫu dữ liệu và đọc giá trị đã cho, sau đó thực hiện xử lý dữ liệu. Nếu xảy ra ngắn mạch hoặc quá dòng, hãy gọi chương trình con bảo vệ báo động. Nếu không xảy ra ngắn mạch hoặc quá dòng, hãy gọi bảo vệ báo động. Trong chương trình con, nếu không có tình trạng ngắn mạch hoặc quá dòng, độ rộng xung sẽ được đặt lại theo thuật toán điều khiển điện áp để kích hoạt mạch chuyển mạch. Hai chương trình dịch vụ ngắt là chương trình báo động bảo vệ phát hiện quá nhiệt và chương trình cài đặt bàn phím và chương trình con là chương trình báo động bảo vệ.
Nguồn cung cấp ổn định thông minh được thiết kế không chỉ có thể được sử dụng như nguồn cung cấp năng lượng thử nghiệm nghiên cứu khoa học thông thường, mà còn có thể tạo ra điện áp đầu ra thay đổi liên tục của nguồn cung cấp ổn định thông qua phương pháp lập trình phần mềm, như hiệu suất âm thanh, như hiệu suất âm thanh, v.v.) Biến dạng động, v.v.) kiểm tra cung cấp năng lượng, để đạt được mục đích đa mục đích, nâng cao hiệu quả của thiết bị.